CO2 laserji
CO2 laserji prepuščajo električni tok skozi cev, napolnjeno z mešanico plinov, ki proizvaja žarek svetlobe. Na vsakem koncu cevi je ogledalo. Eno ogledalo odseva popolnoma, drugo pa delno odseva in prepušča nekaj svetlobe. Mešanica plinov je običajno ogljikov dioksid, dušik, vodik in helij. CO2 laserji proizvajajo nevidno svetlobo v daljnem infrardečem območju spektra.
Najmočnejši CO2 laserji za industrijske stroje lahko dosežejo več kilovatov, vendar so ti laserji vsekakor izjema. Tipični obdelovalni laserji CO2 imajo moč od 25 do 100 vatov in valovno dolžino 10,6 mikronov.
Ta vrsta laserja se najpogosteje uporablja za obdelavo lesa ali papirja (in njegovih derivatov), polimetil metakrilata in druge akrilne plastike. Primeren je tudi za obdelavo usnja, blaga, tapet in podobnih izdelkov. Uporabili so ga tudi pri predelavi živil, kot so sir, kostanj in različne rastline.
CO2 laserji so na splošno najprimernejši za nekovinske materiale, čeprav lahko obdelujejo nekatere kovine. Običajno lahko reže tanek aluminij in druge neželezne kovine. Moč žarka CO2 lahko povečate s povečanjem vsebnosti kisika, vendar je to lahko nevarno za neizkušeno osebo ali stroj, ki ni primeren za takšne izboljšave.
Vlaknasti laserji
Ta tip stroja spada v skupino polprevodniških laserjev in uporablja semenski laser. Žarek ojačajo s pomočjo posebej zasnovanih steklenih optičnih vlaken, ki črpajo energijo iz črpalne diode. Njihova splošna valovna dolžina je 1,064 mikronov, kar povzroči izjemno majhen žariščni premer. Prav tako so na splošno najdražji med različnimi napravami za lasersko rezanje.
Fiber laserji na splošno ne potrebujejo vzdrževanja in imajo življenjsko dobo vsaj 25000 laserskih ur. Zato imajo vlakneni laserji veliko daljšo življenjsko dobo kot druga dva laserja in lahko proizvedejo močan in stabilen žarek. Pri enaki povprečni moči lahko dosežejo 100-krat višje intenzitete kot CO2 laserji. Vlakneni laserji so lahko z neprekinjenimi žarki, navidezno zveznimi žarki ali nudijo impulzne nastavitve, ki zagotavljajo različne zmogljivosti. Podvrsta optičnih laserskih sistemov je MOPA, kjer je nastavljivo trajanje impulza. Zaradi tega so laserji MOPA eni najbolj prilagodljivih laserjev in se lahko uporabljajo v najrazličnejših aplikacijah.
Vlakneni laserji so najprimernejši za označevanje kovin z žarjenjem, graviranjem kovin in termoplastičnim označevanjem. Dobro delujejo s kovinami, zlitinami in nekovinami, celo s steklom, lesom in plastiko. Stroji za lasersko rezanje vlaken so izjemno vsestranski in lahko obdelujejo veliko število različnih materialov, odvisno od moči. Pri obdelavi tankih materialov so fiber laserji idealna rešitev. Za materiale nad 20 mm pa je situacija manj idealna, vendar bo zadostoval tudi dražji fiber laserski stroj z močjo nad 6 kW.
Nd:YAG/Nd:YVO laserji
Procesi laserskega rezanja kristalov lahko uporabljajo nd:YAG (itrijevo-aluminijev granat, dopiran z neodimom), pogosteje pa uporabljajo kristale nd:YVO (itrijev vanadat, dopiran z neodimom, YVO4). Te naprave imajo izjemno visoke rezalne moči. Slaba stran teh strojev je, da so lahko dragi, ne le zaradi začetne cene, ampak tudi zato, ker je njihova pričakovana življenjska doba od 8,000 do 15,000 ur (Nd:YVO4 je na splošno nižji ), črpalne diode pa so lahko zelo drage.
Ti laserji imajo valovno dolžino 1,064 mikronov in se uporabljajo v različnih aplikacijah, od medicine in zobozdravstva do vojske in proizvodnje. Če primerjamo oba laserja, ima Nd:YVO višjo absorpcijo in ojačanje črpalke, širšo pasovno širino, širši razpon valovnih dolžin črpalke, krajšo življenjsko dobo zgornje ravni, višji lomni količnik in nižjo toplotno prevodnost. Pri neprekinjenem delovanju ima Nd:YVO podobne splošne ravni delovanja kot Nd:YAG pri srednjih do visokih močeh. Vendar Nd:YVO ne dovoljuje, da bi bile energije impulzov tako visoke kot Nd:YAG, poleg tega ima laser krajšo življenjsko dobo.
Uporabljajo se lahko tako na kovinah (prevlečenih in neprevlečenih) kot na nekovinah, vključno s plastiko. V nekaterih primerih lahko obdela tudi kakšno keramiko. Kristali Nd:YVO4 so bili uporabljeni v kombinaciji s kristali z visokim koeficientom NLO (LBO, BBO ali KTP) za premik izhodne svetlobe iz bližnjega infrardečega v zeleno, modro in celo ultravijolično, kar mu daje vrsto različnih funkcij.
Zaradi njihove podobne velikosti je itrijeve, gadolinijeve ali lutecijeve ione mogoče nadomestiti z lasersko aktivnimi ioni redkih zemelj brez velikega vpliva na mrežno strukturo, ki je potrebna za ustvarjanje žarka. To omogoča ohranjanje visoke toplotne prevodnosti dopiranega materiala.