co2激光技术是光子学工业中一项比较古老的科技了，co2激光器首次亮相是在1964年，虽然此项技术以及历史悠久了，但是co2激光器依旧有它的特殊之处。co2激光器拥有独特波长、功率和光谱纯度，经历了繁荣发展期依然在市场上生存并继续繁荣。因为很多天然材料和合成材料在9~12μm具有很强的吸收峰，而这恰好是co2激光器的输出波长所处的波段，这为co2激光器在材料加工和光谱分析领域提供了大量机会。这个波段也包含在大气传输窗口内，因此也是很多传感和测距应用的理想选择。

　　典型的co2激光器内含大量co2分子混合气体从而产生放电所形成的，由于分子振动和自转的能量级非常接近，这些能量级之间跃迁发射的光子与可见光和近红外（NIR）光相比具有低能量和长波长。co2激光器可以提供高达上万瓦的功率，所应用的范围非常的广泛，从小型的仪器到高强度的切割都能得心应手。而且co2激光器的光谱纯度非常的高，转换效率可达百分之十，线宽可达<1kHz,这些优点让co2激光器能胜任对于激光测距、雷达、热视觉辅助、医学等新应用领域。

　　尽管拥有诸多的优点，但co2激光器依旧面临各方面的挑战，光纤激光器和QCL已经覆盖到从前由co2激光器主导的领域，面对如此严峻的局面，那么面对诸多方面的挑战，co2激光器该如何去转型呢？

　　在co2激光器发明以来的几十年中，成千上万的co2激光器被用于医药、制造和科学研究，从中国高速生产线上为水瓶打印四位代码，到德国奔驰汽车的零部件焊接。即使在今天，随着光纤激光器在类似应用中的普及以及量子级联激光器（QCL）正在创造的新领域，CO2激光器仍将是市场上较广泛使用的激光器之一。在工业应用中，高功率光纤激光器能提供更高的效率、其能量能被金属材料更好地吸收，并且更加具有成本优势。然而，co2激光器仍然是加工很多非金属材料的唯一方式，因为这些材料不能吸收光纤激光器的近红外波长。

　　众所周知，近年来光纤激光器的迅猛发展，正在不断蚕食着co2激光器的市场份额，特别是在金属加工领域，几年之间，co2激光器的主力军地位已不复存在。在光纤激光器、半导体激光器等产品开始大行其道的当下，co2激光器仿佛正在开始退出历史舞台。

　　“事实上，co2激光器的应用市场并不是越来越小，而是越来越大。”在今年的慕尼黑上海光博会上，深圳民升激光总经理说道，“不可否认，光纤激光器的发展的确对co2激光器的一些应用市场带来了巨大冲击，但同样不可否认的是，市场上依然有很多应用是其他类型的激光器所不能胜任的，只能使用co2激光器，比如一些非金属加工应用；与此同时，co2激光器也在不断开辟出前所未有的新应用。”

　　量子级联激光器尺寸小巧并且波长可以跨越2-12μm，非常适合应用于光谱学。然而，在8-12μm的长波红外（LWIR）频段中，许多传感和光谱敏感的工业和医疗应用需要高功率、光谱纯度、优异相干性和稳定的空间模式相结合，而这种需求惟有CO2激光器可以提供。一个简单的应用案例是饮料瓶上生产日期等信息的打码，过去这些信息通常是用油墨印刷到饮料瓶上，这种方式既不环保，成本又高，而现在这些信息的打码则越来越多地使用co2激光器来实现，清洁环保，没有油墨消耗。光纤激光器是无法胜任这项工作的。类似这样的只能用co2激光器才能实现的应用，还有很多，“目前我们主要侧重的市场就是其他激光器做不了、只能用co2激光器才能实现的应用。除了市场上已有的一些传统应用外，我们也在不断开发一些前所未有的新应用。”

　　除了技术挑战，主要来自中国不断扩大的激光产业，已经推动价格走到低谷。标准二氧化碳激光器正在成为一种纯粹的商品，进入市场和利润率迅速下降。就在三年前，中国公司以4500美元购买美国制造的30W二氧化碳激光器。而现在，中国激光制造商已经带着自己的2000美元二氧化碳激光器进入市场参与竞争。这些因素标志着公司按指定平均功率生产激光器、价格与所交付的功率成比例的“每瓦每美元”时代的结束。使用这种策略的公司，像新锐、相干和罗芬这样的知名企业建立了从几瓦到几十千瓦的激光器家族系列，衍生出了二氧化碳激光器应用于塑料制造工厂、牙医办公室和手机组装线的行业。虽然CO2激光器可以解决所有工业需求的时代即将结束，我们正面临新材料和日益苛刻的工业科学过程所带来的挑战，需要对激光器真正价值主张有更深入的技术理解，以及制造和销售二氧化碳激光器的不同方法。

　　虽然光纤激光器从co2激光器手中抢走了大量市场，但是现在co2激光器能够参与到光纤激光器的制造过程中，那么它同样也能从光纤激光器市场的增长中受益。大功率的光纤激光器，对光纤纯度要求极其苛刻，用传统的火焰方法加工光纤，可能会带入一些杂质到光纤中，因此现在很多客户用co2激光器来加工光纤激光器中的零件，如拉光纤、光纤连接器等。这对co2激光器的波长和功率等参数的稳定性要求都是极高的。

　　在半导体制造工艺中的光刻环节，过去几十年大多数是通过波长100多纳米的深紫外激光实现的，但是随着摩尔定律的发展，芯片上需要刻划的电路越来越多，要求的精细度越来越高，这需要波长10纳米左右的激光来完成这项任务。“所以客户就用我们的co2激光器生成等离子体来产生13.5nm的极紫外光。”

　　民升激光专注于co2激光器已经有数十年的历史，“我们拥有若干不同的技术来实现波长、功率、频率等参数的稳定性，同时我们还能实现除了10.6μm之外的一些特殊波长，这些是我们的核心优势。”激烈甚至残酷的市场竞争，让co2激光器重新在市场上看到了新的曙光。