有時這難以實現(xiàn)，尤其是在緊湊型的雕刻設(shè)備中。
新的CO2激光器項目
明智的選擇是在經(jīng)典的折疊CO2激光器的諧振腔結(jié)構(gòu)中使用現(xiàn)代的材料（像碳纖維），這樣能實現(xiàn)高穩(wěn)定的諧振腔和接近完美的光束模式。碳纖維管的熱膨脹系數(shù)非常?。ㄐ∮?μm每米和開爾文），尤其是設(shè)計得很好時，例如用加強有限元計算方法（FEM）來優(yōu)化熱力學(xué)行為的設(shè)計。
光束路徑優(yōu)化。定制的碳纖維光學(xué)元件用于實現(xiàn)激光諧振腔的高精度，以及設(shè)置聲光調(diào)制器和紅外（IR）照相機（PyroCams）的光束路徑，這樣能在線可視化光束模式。在聲光調(diào)制器的前面和后面放置的兩個PyroCams紅外照相機（圖4）能精確地測量鍺晶體的影響（特別是變形）。
優(yōu)化聲光調(diào)制器意味著，將激光光束進行整形以在小的光斑和仍適合這種晶體的強度之間達到平衡。光斑越小，脈沖頻率就越高。必須在橫向和旋轉(zhuǎn)方向進行優(yōu)化，這將會起到很大的作用，除非兩個平移運動和三個旋轉(zhuǎn)運動的樞軸點可以轉(zhuǎn)移到晶體表面的入射光束的質(zhì)心。六軸以一種完美的方式實現(xiàn)了此功能，并允許在十分之幾納米范圍內(nèi)進行運動。圖5展示了有六軸和可快速更換鏡片的碳纖維CO2激光器的中央諧振腔。在光束路徑上亮起了綠色的激光指示光束以進行預(yù)校準(zhǔn)。
不用任何閉環(huán)調(diào)節(jié)就讓功率穩(wěn)定性提高了10倍。這對于高精度應(yīng)用是一個良好的基礎(chǔ)。甚至直接用于聲光調(diào)制器和諧振腔溫度調(diào)節(jié)裝置的熱電冷卻也提高了穩(wěn)定性。
應(yīng)用
對激光源進行優(yōu)化后，功率穩(wěn)定性得到提高（小于±1%），并且光束模式接近完美的高斯形狀，因此將能獲得非常精確和高可重復(fù)性的雕刻結(jié)果（圖6）。
新的CO2激光器項目
明智的選擇是在經(jīng)典的折疊CO2激光器的諧振腔結(jié)構(gòu)中使用現(xiàn)代的材料（像碳纖維），這樣能實現(xiàn)高穩(wěn)定的諧振腔和接近完美的光束模式。碳纖維管的熱膨脹系數(shù)非常?。ㄐ∮?μm每米和開爾文），尤其是設(shè)計得很好時，例如用加強有限元計算方法（FEM）來優(yōu)化熱力學(xué)行為的設(shè)計。
光束路徑優(yōu)化。定制的碳纖維光學(xué)元件用于實現(xiàn)激光諧振腔的高精度，以及設(shè)置聲光調(diào)制器和紅外（IR）照相機（PyroCams）的光束路徑，這樣能在線可視化光束模式。在聲光調(diào)制器的前面和后面放置的兩個PyroCams紅外照相機（圖4）能精確地測量鍺晶體的影響（特別是變形）。
圖4：碳纖維CO2 激光器，在聲光調(diào)制器的前面（藍色）和后面（黃色）有兩個紅外照相機。
六軸。鍺晶體聲光調(diào)制器能提供較好的性能，能達到甚至超過600W CO2激光器的功率，前提是激光光束模式接近高斯形狀。如果功率太高，尤其是如果在晶體表面出現(xiàn)熱點，就會很容易損壞。優(yōu)化聲光調(diào)制器意味著，將激光光束進行整形以在小的光斑和仍適合這種晶體的強度之間達到平衡。光斑越小，脈沖頻率就越高。必須在橫向和旋轉(zhuǎn)方向進行優(yōu)化，這將會起到很大的作用，除非兩個平移運動和三個旋轉(zhuǎn)運動的樞軸點可以轉(zhuǎn)移到晶體表面的入射光束的質(zhì)心。六軸以一種完美的方式實現(xiàn)了此功能，并允許在十分之幾納米范圍內(nèi)進行運動。圖5展示了有六軸和可快速更換鏡片的碳纖維CO2激光器的中央諧振腔。在光束路徑上亮起了綠色的激光指示光束以進行預(yù)校準(zhǔn)。
圖5：CO2 激光器有著碳纖維諧振器和能優(yōu)化位于其上的聲光調(diào)制器的六軸。
實驗證明了聲光調(diào)制器移位和傾斜的較大公差，以及對光束模式的高敏感性。不良的模式會即刻導(dǎo)致光束的嚴(yán)重變形，可以通過將聲光調(diào)制器之后的PyroCam得到的結(jié)果和前一個結(jié)果進行比較來檢測這一變形。不用任何閉環(huán)調(diào)節(jié)就讓功率穩(wěn)定性提高了10倍。這對于高精度應(yīng)用是一個良好的基礎(chǔ)。甚至直接用于聲光調(diào)制器和諧振腔溫度調(diào)節(jié)裝置的熱電冷卻也提高了穩(wěn)定性。
應(yīng)用
對激光源進行優(yōu)化后，功率穩(wěn)定性得到提高（小于±1%），并且光束模式接近完美的高斯形狀，因此將能獲得非常精確和高可重復(fù)性的雕刻結(jié)果（圖6）。
圖6：高精度和高可重復(fù)性的激光雕刻。
