Un láser de CO2 es un tipo de láser de gas. En este dispositivo, la electricidad pasa a través de un tubo lleno de gas que produce luz. Los extremos del tubo son espejos; uno de los cuales es completamente reflectante y el otro que deja pasar algo de luz. La mezcla de gases generalmente está compuesta de dióxido de carbono, nitrógeno, hidrógeno y helio. La luz producida por los láseres de CO2 es invisible, cayendo en el rango infrarrojo lejano del espectro de luz.

Producción del rayo láser

Cuando se estimula mediante una corriente eléctrica, las moléculas de nitrógeno en la mezcla de gases se vuelven emocionado, lo que significa que obtienen energía. El nitrógeno se utiliza porque puede mantener este estado de excitación durante largos períodos de tiempo sin descargar la energía en forma de fotones o luz. Las vibraciones de alta energía del nitrógeno a su vez excitan las moléculas de dióxido de carbono. En este punto, el láser logra un estado llamado inversión de población, el punto en el que un sistema tiene más partículas excitadas que las no excitadas. Para que el láser produzca un haz de luz, los átomos de nitrógeno deben perder su estado de excitación al liberar energía en forma de fotones. Esto sucede cuando los átomos de nitrógeno excitados entran en contacto con los muy fríos átomos de helio, lo que hace que el nitrógeno libere la luz.

Descarga de luz láser

La luz producida es muy poderosa en comparación con la luz normal porque El tubo de gases está rodeado por espejos, que reflejan la mayor parte de la luz que viaja a través del tubo. Este reflejo de luz hace que las ondas de luz producidas por el nitrógeno generen intensidad. La luz aumenta a medida que viaja de un lado a otro a través del tubo, solo saliendo después de volverse lo suficientemente brillante como para pasar a través del espejo parcialmente reflejante.

Potencia del haz y longitud de onda

Luz de un láser de CO2 es lo suficientemente potente como para cortar muchos materiales, como tela, madera y papel; los láseres de CO2 más potentes se utilizan para mecanizar acero y otros metales. Aunque los láseres de CO2 de mayor potencia superan los 1.000 W, los utilizados para el mecanizado suelen oscilar entre 25 y 100 W; en comparación, los punteros láser son unas pocas milésimas de vatio. Debido a que está en el infrarrojo, tiene una longitud de onda muy larga, alrededor de 10,6 micrómetros; es mucho más largo que la luz visible, que se extiende entre aproximadamente 450 y 700 nanómetros. A medida que van los láseres continuos, el tipo de CO2 es el más poderoso en producción.