Coherent公司開(kāi)發(fā)了一種專(zhuān)利技術(shù)，在室溫條件下使得CO激光器在5-6μm的極高輸出功率下高效運(yùn)行，并持續(xù)數(shù)千小時(shí)。Coherent公司新型CO激光器采用了多年來(lái)應(yīng)用于該公司CO2激光器上的大部分技術(shù)。Coherent公司開(kāi)發(fā)出波導(dǎo)和板狀設(shè)計(jì)的CO激光器，從而可以進(jìn)行高平均連續(xù)波功率和高峰值功率脈沖操作。CO激光器的輸出功率大致是CO2激光器的70%。例如，Coherent公司J-3系列中的CO激光器能產(chǎn)生約230W的功率（室溫條件下），輸出波長(zhǎng)為5μm；而同樣的J-3系列CO2激光器能產(chǎn)生340W的功率，輸出波長(zhǎng)為10.6μm。

在5μm波長(zhǎng)進(jìn)行材料加工有很多好處，最大的好處是“輕質(zhì)材料”間的相互作用。在5μm輸出時(shí)，由于不同的吸收率，和CO2激光器輸出相比，相互作用大為不同。在很多膜劑、聚合物、印制電路板（PCB）電介質(zhì)、陶瓷和復(fù)合材料中吸收率更強(qiáng)。波長(zhǎng)5-6μm的激光在硫?qū)倩锖椭亟饘俜锢w維中的極低衰減量為纖維間傳遞提供了可能。

微分干涉相差顯微鏡下的0.77mm厚康寧 CT24玻璃的橫截面。使用CO2碳激光器 （約10μm）

（a）切割的部件顯示了剩余應(yīng) 力，而使用CO激光器（約5μm）（b）切割 的部件則無(wú)缺陷。

這種吸收率的不同會(huì)產(chǎn)生重大影響，比如玻璃切割。在CO2激光器玻璃切割中，10.6μm的波長(zhǎng)輸出在玻璃表面被大大吸收。玻璃表面產(chǎn)生的熱量隨后必須擴(kuò)散到整塊材料，因此需要使用水噴射冷卻來(lái)產(chǎn)生熱沖擊，這會(huì)在玻璃上形成一道劃痕。對(duì)于更厚的玻璃基質(zhì)來(lái)說(shuō)，還會(huì)產(chǎn)生機(jī)械斷裂。CO激光器切割玻璃的整個(gè)過(guò)程也是這樣，但是玻璃對(duì)于5μm波長(zhǎng)輸出的吸收率要低得多。因此，光直接穿透玻璃表面，并進(jìn)一步進(jìn)入整塊材料，使得整塊玻璃的熱量分布更為均勻。Coherent公司的測(cè)試表明這項(xiàng)技術(shù)有很多重要益處，包括不會(huì)造成表面融化，不會(huì)產(chǎn)生裂紋，不會(huì)對(duì)玻璃產(chǎn)生殘余應(yīng)力。結(jié)果就是會(huì)得到切割質(zhì)量更好、更堅(jiān)固的玻璃，工藝窗口也更寬廣。（圖示）

CO激光器另外一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是能夠進(jìn)行放射狀（自由形態(tài)）玻璃切割。與之相反，CO2激光器只能進(jìn)行直線(xiàn)切割，因?yàn)楣逃械膱A形輸出光束必須重塑成光束線(xiàn)來(lái)分散表面產(chǎn)生的熱量。在智能手機(jī)屏幕應(yīng)用中，曲線(xiàn)切割尤為重要，因?yàn)闀?huì)需要彎角或多種形狀來(lái)搭配按鈕和控制鍵。使用CO激光器能實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)切割和自由形態(tài)切割，其圓形光束直接穿透進(jìn)入玻璃，不會(huì)存在難以控制的擴(kuò)散過(guò)程來(lái)產(chǎn)生不利的熱效應(yīng)。

5μm波長(zhǎng)輸出的CO激光器主要優(yōu)勢(shì)還在于能夠聚焦于一個(gè)更小的光斑，聚焦深度更廣，可以鉆出更小的孔，切割的切口寬度更窄。CO2激光器所能實(shí)現(xiàn)的最小光斑尺寸約為55μm，而CO激光器則小于25μm。另外一方面，在光斑尺寸大小相同的情況下，可以使用更小的光學(xué)器件以更短的波長(zhǎng)來(lái)完成。這樣在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇更小/更快的檢流計(jì)反射鏡。使用短波長(zhǎng)產(chǎn)生更長(zhǎng)的焦距可以導(dǎo)致一個(gè)更大的工藝窗口，從而為區(qū)域加工提供更大的視野。

另外一個(gè)在玻璃上的重要應(yīng)用是微小孔鉆削，比如應(yīng)用于3D電路組裝插入器上。這一應(yīng)用再次利用了聚焦性能和受控的激光與物質(zhì)的相互作用?？梢约庸の⑿】?，實(shí)現(xiàn)深度控制，不會(huì)產(chǎn)生熱損傷。

這一新型激光技術(shù)的出現(xiàn)，推動(dòng)了一種新型波長(zhǎng)的應(yīng)用，有望開(kāi)拓全新的應(yīng)用領(lǐng)域，并助推材料加工市場(chǎng)現(xiàn)有的很多應(yīng)用的發(fā)展。