CO2 lasery
CO2 lasery procházejí elektrickým proudem trubicí naplněnou směsí plynů a vytvářejí paprsek světla. Na každém konci trubky je zrcadlo. Jedno zrcadlo odráží úplně, zatímco druhé částečně odráží a propouští část světla. Směs plynů je obvykle oxid uhličitý, dusík, vodík a helium. CO2 lasery produkují neviditelné světlo ve vzdálené infračervené oblasti spektra.
CO2 lasery s nejvyšším výkonem pro průmyslové stroje mohou dosahovat několika kilowattů, ale tyto lasery jsou rozhodně výjimkou. Typické CO2 lasery pro zpracování mají výkon 25 až 100 wattů a vlnovou délku 10,6 mikronů.
Tento typ laseru se nejčastěji používá ke zpracování dřeva nebo papíru (a jeho derivátů), polymethylmethakrylátu a dalších akrylových plastů. Je také vhodný pro zpracování kůže, látek, tapet a podobných výrobků. Byl také aplikován na zpracování potravin, jako je sýr, kaštany a různé rostliny.
CO2 lasery jsou obecně nejvhodnější pro nekovové materiály, ačkoli mohou zpracovávat některé kovy. Obvykle dokáže řezat tenký hliník a jiné neželezné kovy. Sílu paprsku CO2 lze zvýšit zvýšením obsahu kyslíku, ale to může být nebezpečné pro nezkušenou osobu nebo stroj, který není pro taková vylepšení vhodný.
Vláknové lasery
Tento typ stroje patří do skupiny pevnolátkových laserů a používá semenný laser. Zesilují paprsek pomocí speciálně navržených skleněných optických vláken, která čerpají energii z pumpové diody. Jejich obecná vlnová délka je 1,064 mikronů, což vytváří extrémně malý ohniskový průměr. Jsou také obecně nejdražší z různých zařízení pro řezání laserem.
Vláknové lasery jsou obecně bezúdržbové a mají životnost minimálně 25,000 laserových hodin. Proto mají vláknové lasery mnohem delší životnost než ostatní dva lasery a mohou produkovat silný a stabilní paprsek. Při stejném průměrném výkonu mohou dosáhnout intenzit 100krát vyšší než CO2 lasery. Vláknové lasery mohou být kontinuální paprsky, kvazi-kontinuální paprsky nebo nabízejí pulzní nastavení, které poskytují různé možnosti. Podtypem vláknových laserových systémů je MOPA, kde je nastavitelná doba trvání pulsu. Díky tomu jsou lasery MOPA jedním z nejflexibilnějších laserů a lze je použít v široké škále aplikací.
Vláknové lasery jsou nejvhodnější pro značení kovů prostřednictvím žíhání, rytí do kovu a termoplastického značení. Pracují dobře s kovy, slitinami a nekovy, dokonce i se sklem, dřevem a plasty. Vláknové laserové řezací stroje jsou extrémně univerzální a mohou zpracovávat velké množství různých materiálů v závislosti na výkonu. Při zpracování tenkých materiálů jsou ideálním řešením vláknové lasery. U materiálů nad 20 mm je však situace méně ideální, ale postačí i dražší vláknový laserový stroj s výkonem nad 6 kW.
Lasery Nd:YAG/Nd:YVO
Procesy řezání krystalovým laserem mohou používat nd:YAG (neodymem dopovaný yttrium-hliníkový granát), ale častěji používají krystaly nd:YVO (neodymem dopovaný yttrium-vanadičnan, YVO4). Tato zařízení mají extrémně vysoký řezný výkon. Nevýhodou těchto strojů je, že mohou být drahé, nejen kvůli jejich počáteční ceně, ale také proto, že jejich životnost je 8,000 až 15,000 hodin (Nd:YVO4 je obecně nižší ) a diody čerpadla mohou být velmi drahé.
Tyto lasery mají vlnovou délku 1,064 mikronu a používají se v různých aplikacích od lékařských a zubních až po armádu a výrobu. Ve srovnání s těmito dvěma lasery má Nd:YVO vyšší absorpci a zisk pumpy, širší šířku pásma, širší rozsah vlnových délek pumpy, kratší životnost na horní úrovni, vyšší index lomu a nižší tepelnou vodivost. V nepřetržitém provozu má Nd:YVO podobné celkové úrovně výkonu jako Nd:YAG při středních až vysokých výkonech. Nd:YVO však neumožňuje, aby energie pulzu byla tak vysoká jako Nd:YAG a laser má kratší životnost.
Lze je použít jak na kovy (potažené i nepovlakované), tak i na nekovy včetně plastů. V některých případech dokáže zpracovat i nějakou keramiku. Krystaly Nd:YVO4 byly použity v kombinaci s krystaly s vysokým koeficientem NLO (LBO, BBO nebo KTP) k posunu výstupu z blízkého infračerveného záření na zelenou, modrou a dokonce i ultrafialovou, což mu dává řadu různých funkcí.
Vzhledem k jejich podobné velikosti mohou být ionty yttria, gadolinia nebo lutecia nahrazeny laserově aktivními ionty vzácných zemin, aniž by to výrazně ovlivnilo strukturu mřížky potřebnou k vytvoření paprsku. To umožňuje zachování vysoké tepelné vodivosti dotovaného materiálu.