co2激光技術是光子學工業中一項比較古老的科技了，co2激光器首次亮相是在1964年，雖然此項技術以及歷史悠久了，但是co2激光器依舊有它的特殊之處。co2激光器擁有獨特波長、功率和光譜純度，經歷了繁榮發展期依然在市場上生存并繼續繁榮。因為很多天然材料和合成材料在9~12μm具有很強的吸收峰，而這恰好是co2激光器的輸出波長所處的波段，這為co2激光器在材料加工和光譜分析領域提供了大量機會。這個波段也包含在大氣傳輸窗口內，因此也是很多傳感和測距應用的理想選擇。

　　典型的co2激光器內含大量co2分子混合氣體從而產生放電所形成的，由于分子振動和自轉的能量級非常接近，這些能量級之間躍遷發射的光子與可見光和近紅外（NIR）光相比具有低能量和長波長。co2激光器可以提供高達上萬瓦的功率，所應用的范圍非常的廣泛，從小型的儀器到高強度的切割都能得心應手。而且co2激光器的光譜純度非常的高，轉換效率可達百分之十，線寬可達<1kHz,這些優點讓co2激光器能勝任對于激光測距、雷達、熱視覺輔助、醫學等新應用領域。

　　盡管擁有諸多的優點，但co2激光器依舊面臨各方面的挑戰，光纖激光器和QCL已經覆蓋到從前由co2激光器主導的領域，面對如此嚴峻的局面，那么面對諸多方面的挑戰，co2激光器該如何去轉型呢？

　　在co2激光器發明以來的幾十年中，成千上萬的co2激光器被用于醫藥、制造和科學研究，從中國高速生產線上為水瓶打印四位代碼，到德國奔馳汽車的零部件焊接。即使在今天，隨著光纖激光器在類似應用中的普及以及量子級聯激光器（QCL）正在創造的新領域，CO2激光器仍將是市場上較廣泛使用的激光器之一。在工業應用中，高功率光纖激光器能提供更高的效率、其能量能被金屬材料更好地吸收，并且更加具有成本優勢。然而，co2激光器仍然是加工很多非金屬材料的唯一方式，因為這些材料不能吸收光纖激光器的近紅外波長。

　　眾所周知，近年來光纖激光器的迅猛發展，正在不斷蠶食著co2激光器的市場份額，特別是在金屬加工領域，幾年之間，co2激光器的主力軍地位已不復存在。在光纖激光器、半導體激光器等產品開始大行其道的當下，co2激光器仿佛正在開始退出歷史舞臺。

　　“事實上，co2激光器的應用市場并不是越來越小，而是越來越大。”在今年的慕尼黑上海光博會上，深圳民升激光總經理說道，“不可否認，光纖激光器的發展的確對co2激光器的一些應用市場帶來了巨大沖擊，但同樣不可否認的是，市場上依然有很多應用是其他類型的激光器所不能勝任的，只能使用co2激光器，比如一些非金屬加工應用；與此同時，co2激光器也在不斷開辟出前所未有的新應用。”

　　量子級聯激光器尺寸小巧并且波長可以跨越2-12μm，非常適合應用于光譜學。然而，在8-12μm的長波紅外（LWIR）頻段中，許多傳感和光譜敏感的工業和醫療應用需要高功率、光譜純度、優異相干性和穩定的空間模式相結合，而這種需求惟有CO2激光器可以提供。一個簡單的應用案例是飲料瓶上生產日期等信息的打碼，過去這些信息通常是用油墨印刷到飲料瓶上，這種方式既不環保，成本又高，而現在這些信息的打碼則越來越多地使用co2激光器來實現，清潔環保，沒有油墨消耗。光纖激光器是無法勝任這項工作的。類似這樣的只能用co2激光器才能實現的應用，還有很多，“目前我們主要側重的市場就是其他激光器做不了、只能用co2激光器才能實現的應用。除了市場上已有的一些傳統應用外，我們也在不斷開發一些前所未有的新應用。”

　　除了技術挑戰，主要來自中國不斷擴大的激光產業，已經推動價格走到低谷。標準二氧化碳激光器正在成為一種純粹的商品，進入市場和利潤率迅速下降。就在三年前，中國公司以4500美元購買美國制造的30W二氧化碳激光器。而現在，中國激光制造商已經帶著自己的2000美元二氧化碳激光器進入市場參與競爭。這些因素標志著公司按指定平均功率生產激光器、價格與所交付的功率成比例的“每瓦每美元”時代的結束。使用這種策略的公司，像新銳、相干和羅芬這樣的知名企業建立了從幾瓦到幾十千瓦的激光器家族系列，衍生出了二氧化碳激光器應用于塑料制造工廠、牙醫辦公室和手機組裝線的行業。雖然CO2激光器可以解決所有工業需求的時代即將結束，我們正面臨新材料和日益苛刻的工業科學過程所帶來的挑戰，需要對激光器真正價值主張有更深入的技術理解，以及制造和銷售二氧化碳激光器的不同方法。

　　雖然光纖激光器從co2激光器手中搶走了大量市場，但是現在co2激光器能夠參與到光纖激光器的制造過程中，那么它同樣也能從光纖激光器市場的增長中受益。大功率的光纖激光器，對光纖純度要求極其苛刻，用傳統的火焰方法加工光纖，可能會帶入一些雜質到光纖中，因此現在很多客戶用co2激光器來加工光纖激光器中的零件，如拉光纖、光纖連接器等。這對co2激光器的波長和功率等參數的穩定性要求都是極高的。

　　在半導體制造工藝中的光刻環節，過去幾十年大多數是通過波長100多納米的深紫外激光實現的，但是隨著摩爾定律的發展，芯片上需要刻劃的電路越來越多，要求的精細度越來越高，這需要波長10納米左右的激光來完成這項任務。“所以客戶就用我們的co2激光器生成等離子體來產生13.5nm的極紫外光。”

　　民升激光專注于co2激光器已經有數十年的歷史，“我們擁有若干不同的技術來實現波長、功率、頻率等參數的穩定性，同時我們還能實現除了10.6μm之外的一些特殊波長，這些是我們的核心優勢。”激烈甚至殘酷的市場競爭，讓co2激光器重新在市場上看到了新的曙光。