电激励横流co2激光器的工作原理及结构。横流co2激光器增益介质体积大，输出光束以多模为主，通过加孔径光阑或使用折叠腔来获得低阶模激光，改善光束质量，能适应各种需要。
横流co2激光器的工作原理
横流co2激光器电极间加上直流电压使工作气体产生辉光放电。横流co2激光器工作气体流动方向、放电方向及光轴方向为三轴正交，风机驱动混合工作气体横向通过放电电极区域．气体快速流动，并采用多针对平板的电极结构，以获得大体积、均匀稳定的辉光放电。这种放电使COr)分子振动，产生能级间的跃迁，实现粒子数反转。当粒子从高能级向低能级跃迁时产生受激辐射，通过谐振腔反射镜之间的来回反射形成振荡，并通过输出镜耦合输出激光。
横流co2激光器的工作原理
co2分子由线形对称排列的三原子组成。三原子排成直线，中央为碳原子，两边是氧原子，如图2.1.1（a）所示。
基本振动方式有三种：
(b)对称振动——两个氧原子沿对称轴同时相向碳原子或背向碳原子振动，碳原子保持不动；
(c)形变振动——三个原予垂直对称轴振动，且碳原子运动方向与两个氧原子的运动方向相反；
(d)反对称振动——三个原子沿对称轴振动，其中碳原子运动方向与两个氧原子运动方向相反。co2激光器的激光谱线由分子振动能级之间的跃迁产生。
激光器通过电激励把CO2分子激发到000 1上能级，稍后，co2分子从上能级跳到下能级10和020，放出10.6f'm和9.6 F/rrlCo2激光。其中，9.6 )um激光由于竞争效应被抑制，而10.6 t/m激光被谐振腔实现光放大，通过输出镜输出激光co2分子可通过直接电子激励产生粒子数反转，但增益不大。加入N2后，由于N2分子的y-1能级与C09分子的0001能级的高度相近，所以，在低气压连续运转或高气压脉冲运转的器件中会发生能量的共振转移。
能量共振转移后，可将能量有效地转移至co2激光分子，因而可显著地提高C02激光器的增益和输出功率。在C02激光器中，加入He或Ar可提高耐热效率，因为He或Ar的导热系数比C02和N2高一个数量级。同时，He能提高激光下能级1000的弛豫速率，提高激光效率和功率。
CO2分子部分振动能级图
