新的CO2激光器项目
明智的选择是在经典的折叠CO2激光器的谐振腔结构中使用现代的材料（像碳纤维），这样能实现高稳定的谐振腔和接近完美的光束模式。碳纤维管的热膨胀系数非常小（小于1μm每米和开尔文），尤其是设计得很好时，例如用加强有限元计算方法（FEM）来优化热力学行为的设计。
光束路径优化。定制的碳纤维光学元件用于实现激光谐振腔的高精度，以及设置声光调制器和红外（IR）照相机（PyroCams）的光束路径，这样能在线可视化光束模式。在声光调制器的前面和后面放置的两个PyroCams红外照相机（图4）能精确地测量锗晶体的影响（特别是变形）。
图4：碳纤维CO2 激光器，在声光调制器的前面（蓝色）和后面（黄色）有两个红外照相机。
六轴。锗晶体声光调制器能提供较好的性能，能达到甚至超过600W CO2激光器的功率，前提是激光光束模式接近高斯形状。如果功率太高，尤其是如果在晶体表面出现热点，就会很容易损坏。优化声光调制器意味着，将激光光束进行整形以在小的光斑和仍适合这种晶体的强度之间达到平衡。光斑越小，脉冲频率就越高。必须在横向和旋转方向进行优化，这将会起到很大的作用，除非两个平移运动和三个旋转运动的枢轴点可以转移到晶体表面的入射光束的质心。六轴以一种完美的方式实现了此功能，并允许在十分之几纳米范围内进行运动。图5展示了有六轴和可快速更换镜片的碳纤维CO2激光器的中央谐振腔。在光束路径上亮起了绿色的激光指示光束以进行预校准。
图5：CO2 激光器有着碳纤维谐振器和能优化位于其上的声光调制器的六轴。
实验证明了声光调制器移位和倾斜的较大公差，以及对光束模式的高敏感性。不良的模式会即刻导致光束的严重变形，可以通过将声光调制器之后的PyroCam得到的结果和前一个结果进行比较来检测这一变形。不用任何闭环调节就让功率稳定性提高了10倍。这对于高精度应用是一个良好的基础。甚至直接用于声光调制器和谐振腔温度调节装置的热电冷却也提高了稳定性。
应用
对激光源进行优化后，功率稳定性得到提高（小于±1%），并且光束模式接近完美的高斯形状，因此将能获得非常精确和高可重复性的雕刻结果（图6）。
图6：高精度和高可重复性的激光雕刻。
