光纖激光器近年發展勢頭迅猛，但是光纖激光切割機在金屬加工領域的切割工藝上還有一些局限，比如光纖激光對薄板金屬比較有利，對厚板加工還是存在局限，所以很難說，光纖激光器能夠完全取代二氧化碳激光器，尤其在一些需要同時切割金屬和非金屬和領域。

　CO2激光的激發過程：CO2激光器中，主要的工作物質由CO2，氮氣，氦氣三種氣體組成。其中CO2是產生激光輻射的氣體、氮氣及氦氣為輔助性氣體。加入其中的氦，可以加速010能級熱弛預過程，因此有利于激光能級100及020的抽空。氮氣加入主要在CO2激光器中起能量傳遞作用，為CO2激光上能級粒子數的積累與大功率高效率的激光輸出起到強有力的作用。

　CO2激光器具有工作介質均勻、相干性好、結構簡單、操作方便、能長時間穩定地連續工作、光束質量好、效率高、造價低等優點。具體突出的優勢如下：第一，它是利用CO2分子的振動轉動能級間的躍遷，有比較豐富的譜線，在10微米附近有幾十條譜線的激光輸出；第二，它的輸出波段正好是大氣窗口（即大氣對這個波長的透明度較高），因此廣泛被應用在國民經濟和國防上，如激光誘發化學反應，切割、打孔、化學、通訊、雷達分析等方面；第三，它的功率比較大，能量轉換效率比較高，從脈沖輸出的能量和功率上都達到了較高的水平。

(1)高功率橫流CO2激光器。

　　高功率橫流CO2激光器，用于激光加工和熱處理，激光器的整機呈一體化的箱體。箱體的上箱體中置有一體化的放電室、熱交換器、風機系統、進出口導流器以及光學諧振腔，箱體的下箱體中置有激光電源、充放氣系統、真空泵、鎮流電阻箱和控制盒。與已有技術相比具有結構緊湊、安裝調試和維修方便、激光器的工作效率高，整機的體積可以小型化的特點。它主要應用于金剛石工具、汽車齒輪、汽車安全氣囊氣體發生器等焊接中的應用，激光表面淬火與熔覆工藝及其在鋼鐵軋輥表面熔凝淬火、石油化工零件表面修復等方面的特殊應用。

　　(2)聲光調QCO2激光器：為滿足激光測距、環境探測、空間通訊及激光與物質相互作用機理研究等領域應用要求，研制了聲光調QC02激光器。針對影響聲光調QCO2：激光器輸出的各種因素，利用調Q脈沖激光器速率方程對該激光器輸出的主要技術參數進行了理論分析和計算，提出了聲光調QCO2：激光器優化設計的方法，并進行了驗證實驗。

　　激光器脈沖重復頻率為lHz～50kHz，在lkHz運轉時獲得的輸出激光脈沖寬度為180ns，峰值功率為4062W，與理論計算基本一致。結果證明：通過聲光晶體(AO)的優選及諧振腔的合理設計。可實現小型CO2激光器的高重頻、窄脈寬，高峰值功率輸出，并可通過光柵選線的設計方式和TTL信號控制實現此類激光器的波長調諧和編碼輸出。

　　(3)緊湊型長壽命射頻激勵波導CO2激光器:為了使CO2激光器在工業加工及軍事上有更廣泛的應用,采用鋁合金拉制型材作為激光器殼體、盤裝電感代替傳統線繞電感的結構以及全金屬封接工藝等,研制出一種緊湊型長壽命射頻激勵波導CO2激光器.可連續輸出或在不高于20kHz調制頻率下脈沖輸出,最大輸出功率30W,實測工作壽命超過1500h,存儲壽命超過1.5a.結果表明,這種激光器具有結構緊湊、輸出功率穩定、工作壽命長、可連續及脈沖調制工作等特點,除了能滿足各種材料的加工,也可在軍事上應用。

　　(4)新型便攜式TEACO2激光器：它是一種新型便攜式橫向激勵大氣壓CO2激光器。該激光器采用4節5號充電電池直流供電,在1Hz重復頻率條件下,可連續工作1h.激光器整機(包括電源及控制系統)尺寸為200nm×200mm×360mm,質量小于8kg.激光器使用紫外電暈預電離方式,放電均勻、穩定.自由振蕩情況下,激光脈沖輸出能量達到35mJ,輸出脈沖寬度為70ns。

　　(5)高功率連續CO2激光器：針對直升飛機發動機渦輪葉片采用連續激光熔覆出現裂紋及葉片變形的問題,在5kW連續橫流CO2激光器上,采用新的電源控制方案,通過軟件及相關控制,實現了脈沖激光功率輸出.克服了采用高功率開關電源帶來的成本和穩定性問題.且脈沖調制頻率可達到5Hz,調制占空比可達到5%～100%.當采用4kW峰值功率,4Hz脈沖重復頻率,占空比為20%時,在發動機葉片K403合會表面進行合金粉末StelliteX-40的熔覆實驗.結果表明,熔覆后熱影響區比連續激光減少50%,硬度提高5%,界面結合性能與母材相當,無熔覆裂紋及葉片變形。