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快速軸流CO2激光器得名于它的與光速同軸的快速流動氣體冷卻技術。其原理是工作氣體沿軸向高速地在玻管內流動，直流或射頻激勵以獲得高光束質量、高功率的激光輸出。

    在激光刀模切割機使用中，影響激光器工作性能的關鍵因素是氣流方向、放電結構和諧振腔的穩定性。激光器注入功率的大小取決于工作氣體的質量流量。射頻激勵快速軸流CO2激光器，對湍流沒有嚴格要求，氣體阻力小，注入功率可遠大于直流激勵CO2激光器。直流激勵快速軸流CO2激光器，采用環狀噴嘴和針式陽極結構，使氣體阻力顯著減小，提高了放電氣體氣壓，即提高了注入功率。通過穩定流入氣體的溫度或使用剛性管固定諧振腔墻板的相對位置，并對整個光橋采用可浮動的固定方式，保證了諧振腔的熱穩定性。妥善解決了氣流方式、放電結構及諧振腔穩定性等三個關鍵問題，即保證了快速軸流CO2激光器作為工業激光器的高效率、優良光束質量和長期穩定性等優良特性。

    由于光速質量好，功率高，運行穩定可靠，是一種主要的工業激光器，在激光焊接，切割，打孔及軋輥激光刻花等對光速質量要求較高的場合得到了廣泛應用。