CO2 लेजर
CO2 लेज़र गैस मिश्रण से भरी ट्यूब के माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित करते हैं, जिससे प्रकाश की किरण उत्पन्न होती है। ट्यूब के प्रत्येक सिरे पर एक दर्पण होता है। एक दर्पण पूरी तरह से प्रतिबिंबित करता है, जबकि दूसरा आंशिक रूप से प्रतिबिंबित करता है, जिससे कुछ प्रकाश गुजरता है। गैस मिश्रण आमतौर पर कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और हीलियम होता है। CO2 लेजर स्पेक्ट्रम की सुदूर अवरक्त रेंज में अदृश्य प्रकाश उत्पन्न करते हैं।
औद्योगिक मशीनों के लिए उच्चतम शक्ति वाले CO2 लेजर कई किलोवाट तक पहुंच सकते हैं, लेकिन ये लेजर निश्चित रूप से अपवाद हैं। विशिष्ट प्रसंस्करण CO2 लेज़रों की शक्ति 25 से 100 वाट और तरंग दैर्ध्य 10.6 माइक्रोन होती है।
इस प्रकार के लेजर का उपयोग आमतौर पर लकड़ी या कागज (और इसके डेरिवेटिव), पॉलीमिथाइल मेथैक्रिलेट और अन्य ऐक्रेलिक प्लास्टिक को संसाधित करने के लिए किया जाता है। यह चमड़ा, कपड़ा, वॉलपेपर और इसी तरह के उत्पादों के प्रसंस्करण के लिए भी उपयुक्त है। इसे पनीर, चेस्टनट और विभिन्न पौधों जैसे खाद्य पदार्थों के प्रसंस्करण पर भी लागू किया गया है।
CO2 लेजर आमतौर पर गैर-धातु सामग्री के लिए सबसे उपयुक्त होते हैं, हालांकि वे कुछ धातुओं को संसाधित कर सकते हैं। यह आमतौर पर पतली एल्यूमीनियम और अन्य अलौह धातुओं को काट सकता है। कोई व्यक्ति ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ाकर CO2 किरण की शक्ति को बढ़ा सकता है, लेकिन यह एक अनुभवहीन व्यक्ति या ऐसी मशीन के लिए खतरनाक हो सकता है जो ऐसी वृद्धि के लिए उपयुक्त नहीं है।
फाइबर लेजर
इस प्रकार की मशीन सॉलिड-स्टेट लेजर समूह से संबंधित है और बीज लेजर का उपयोग करती है। वे विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ग्लास ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करके बीम को बढ़ाते हैं जो पंप डायोड से अपनी ऊर्जा खींचते हैं। उनकी सामान्य तरंग दैर्ध्य 1.064 माइक्रोन है, जो एक अत्यंत छोटा फोकल व्यास उत्पन्न करती है। वे आम तौर पर विभिन्न लेजर कटिंग उपकरणों में सबसे महंगे भी होते हैं।
फ़ाइबर लेज़र आम तौर पर रखरखाव-मुक्त होते हैं और इनका जीवनकाल कम से कम 25,{2}} लेज़र घंटे होता है। इसलिए, फाइबर लेजर का जीवनकाल अन्य दो लेजर की तुलना में काफी लंबा होता है और यह एक शक्तिशाली और स्थिर बीम का उत्पादन कर सकता है। वे समान औसत शक्ति पर CO2 लेजर की तुलना में 100 गुना अधिक तीव्रता तक पहुंच सकते हैं। फ़ाइबर लेज़र निरंतर बीम, अर्ध-निरंतर बीम हो सकते हैं, या विभिन्न क्षमताएं प्रदान करते हुए स्पंदित सेटिंग्स प्रदान कर सकते हैं। फाइबर लेजर सिस्टम का एक उपप्रकार MOPA है, जहां पल्स अवधि समायोज्य है। यह MOPA लेज़रों को सबसे लचीले लेज़रों में से एक बनाता है और इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।
फाइबर लेजर एनीलिंग, धातु उत्कीर्णन और थर्मोप्लास्टिक मार्किंग के माध्यम से धातु अंकन के लिए सबसे उपयुक्त हैं। वे धातुओं, मिश्र धातुओं और गैर-धातुओं, यहां तक कि कांच, लकड़ी और प्लास्टिक के साथ भी अच्छी तरह से काम करते हैं। फाइबर लेजर कटिंग मशीनें बेहद बहुमुखी हैं और शक्ति के आधार पर बड़ी संख्या में विभिन्न सामग्रियों को संसाधित कर सकती हैं। पतली सामग्री को संसाधित करते समय, फ़ाइबर लेज़र आदर्श समाधान होते हैं। हालाँकि, 20 मिमी से अधिक की सामग्री के लिए, स्थिति कम आदर्श है, लेकिन 6 किलोवाट से अधिक की शक्ति वाली अधिक महंगी फाइबर लेजर मशीन भी पर्याप्त होगी।
एनडी:वाईएजी/एनडी:वाईवीओ लेजर
क्रिस्टल लेजर काटने की प्रक्रियाओं में एनडी:वाईएजी (नियोडिमियम-डॉप्ड येट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट) का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन आमतौर पर एनडी:वाईवीओ (नियोडिमियम-डॉप्ड येट्रियम वैनाडेट, वाईवीओ4) क्रिस्टल का उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों में अत्यधिक काटने की शक्ति होती है। इन मशीनों का नकारात्मक पक्ष यह है कि वे महंगी हो सकती हैं, न केवल उनकी शुरुआती कीमत के कारण, बल्कि इसलिए भी क्योंकि उनकी जीवन प्रत्याशा 8,{4}} से 15,{6}} घंटे है (एनडी:वाईवीओ4 आमतौर पर कम है) ), और पंप डायोड बहुत महंगे हो सकते हैं।
इन लेज़रों की तरंग दैर्ध्य 1.064 माइक्रोन है और इनका उपयोग चिकित्सा और दंत चिकित्सा से लेकर सैन्य और विनिर्माण तक विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। दो लेजर की तुलना करने पर, एनडी: वाईवीओ में उच्च पंप अवशोषण और लाभ, व्यापक बैंडविड्थ, व्यापक पंप तरंग दैर्ध्य रेंज, छोटे ऊपरी स्तर का जीवनकाल, उच्च अपवर्तक सूचकांक और कम तापीय चालकता है। निरंतर संचालन में, Nd:YVO का समग्र प्रदर्शन स्तर मध्यम से उच्च शक्तियों पर Nd:YAG के समान है। हालाँकि, Nd:YVO पल्स ऊर्जा को Nd:YAG जितनी अधिक होने की अनुमति नहीं देता है, और लेजर का जीवनकाल छोटा होता है।
इनका उपयोग प्लास्टिक सहित धातुओं (लेपित और बिना लेपित) और गैर-धातुओं दोनों पर किया जा सकता है। कुछ मामलों में, यह कुछ सिरेमिक को भी संसाधित कर सकता है। एनडी: वाईवीओ4 क्रिस्टल का उपयोग उच्च एनएलओ गुणांक क्रिस्टल (एलबीओ, बीबीओ या केटीपी) के साथ संयोजन में किया गया है ताकि आउटपुट को निकट अवरक्त से हरे, नीले और यहां तक कि पराबैंगनी में स्थानांतरित किया जा सके, जिससे इसे कई अलग-अलग कार्यक्षमताएं मिलती हैं।
उनके समान आकार के कारण, येट्रियम, गैडोलीनियम या ल्यूटेटियम आयनों को बीम के उत्पादन के लिए आवश्यक जाली संरचना को बहुत अधिक प्रभावित किए बिना लेजर-सक्रिय दुर्लभ पृथ्वी आयनों से बदला जा सकता है। इससे डोप की गई सामग्री की उच्च तापीय चालकता को बनाए रखा जा सकता है।