Laser CO2
Laser CO2 melewatkan arus listrik melalui tabung berisi campuran gas, menghasilkan seberkas cahaya. Ada cermin di setiap ujung tabung. Satu cermin memantulkan seluruhnya, sementara cermin lainnya memantulkan sebagian, membiarkan sebagian cahaya masuk. Campuran gas biasanya karbon dioksida, nitrogen, hidrogen, dan helium. Laser CO2 menghasilkan cahaya tak kasat mata, dalam rentang spektrum inframerah jauh.
Laser CO2 berkekuatan tertinggi untuk mesin industri dapat mencapai beberapa kilowatt, namun laser ini jelas merupakan pengecualian. Laser CO2 pemrosesan tipikal memiliki kekuatan 25 hingga 100 watt dan panjang gelombang 10,6 mikron.
Jenis laser ini paling sering digunakan untuk mengolah kayu atau kertas (dan turunannya), polimetil metakrilat, dan plastik akrilik lainnya. Cocok juga untuk mengolah kulit, kain, kertas dinding, dan produk serupa. Ini juga telah diterapkan pada pengolahan makanan seperti keju, chestnut, dan berbagai tanaman.
Laser CO2 umumnya paling cocok untuk bahan non-logam, meskipun dapat memproses beberapa logam. Biasanya dapat memotong aluminium tipis dan logam non-besi lainnya. Seseorang dapat meningkatkan kekuatan pancaran CO2 dengan meningkatkan kandungan oksigen, namun hal ini dapat berbahaya bagi orang yang tidak berpengalaman atau mesin yang tidak cocok untuk peningkatan tersebut.
Laser Serat
Mesin jenis ini termasuk dalam kelompok laser solid-state dan menggunakan laser benih. Mereka memperkuat sinar menggunakan serat optik kaca yang dirancang khusus yang mengambil energi dari dioda pompa. Panjang gelombang umumnya adalah 1,064 mikron, yang menghasilkan diameter fokus yang sangat kecil. Peralatan tersebut umumnya juga merupakan yang paling mahal dari berbagai peralatan pemotongan laser.
Laser serat umumnya bebas perawatan dan memiliki masa pakai minimal 25,000 jam laser. Oleh karena itu, laser serat memiliki umur yang jauh lebih lama dibandingkan dua laser lainnya dan dapat menghasilkan sinar yang kuat dan stabil. Laser ini dapat mencapai intensitas 100 kali lebih tinggi dibandingkan laser CO2 dengan daya rata-rata yang sama. Laser serat dapat berupa pancaran kontinu, pancaran kuasi-kontinu, atau menawarkan pengaturan berdenyut, yang memberikan kemampuan berbeda. Subtipe sistem laser serat adalah MOPA, yang durasi pulsanya dapat disesuaikan. Hal ini menjadikan laser MOPA salah satu laser paling fleksibel dan dapat digunakan dalam berbagai macam aplikasi.
Laser serat paling cocok untuk penandaan logam melalui anil, pengukiran logam, dan penandaan termoplastik. Mereka bekerja dengan baik dengan logam, paduan, dan non-logam, bahkan kaca, kayu, dan plastik. Mesin pemotongan laser serat sangat serbaguna dan dapat memproses sejumlah besar bahan berbeda, bergantung pada kekuatannya. Saat memproses material tipis, laser serat adalah solusi ideal. Namun, untuk material yang berukuran lebih dari 20 mm, situasinya kurang ideal, namun mesin laser serat yang lebih mahal dengan daya lebih dari 6 kW juga sudah cukup.
Laser Nd:YAG/Nd:YVO
Proses pemotongan laser kristal dapat menggunakan kristal nd:YAG (neodymium-doped yttrium aluminium garnet), namun lebih umum menggunakan kristal nd:YVO (neodymium-doped yttrium vanadate, YVO4). Perangkat ini memiliki kekuatan pemotongan yang sangat tinggi. Kelemahan dari mesin ini adalah harganya bisa mahal, bukan hanya karena harga awalnya, namun juga karena masa pakainya yang 8,000 hingga 15,000 jam (Nd:YVO4 umumnya lebih rendah ), dan harga dioda pompa bisa sangat mahal.
Laser ini memiliki panjang gelombang 1,064 mikron dan digunakan dalam berbagai aplikasi mulai dari medis dan gigi hingga militer dan manufaktur. Dibandingkan dengan kedua laser tersebut, Nd:YVO memiliki penyerapan dan penguatan pompa yang lebih tinggi, bandwidth yang lebih lebar, rentang panjang gelombang pompa yang lebih lebar, masa pakai tingkat atas yang lebih pendek, indeks bias yang lebih tinggi, dan konduktivitas termal yang lebih rendah. Dalam pengoperasian berkelanjutan, Nd:YVO memiliki tingkat kinerja keseluruhan yang serupa dengan Nd:YAG pada daya sedang hingga tinggi. Namun, Nd:YVO tidak memungkinkan energi pulsa setinggi Nd:YAG, dan umur laser lebih pendek.
Mereka dapat digunakan pada logam (dilapisi dan tidak dilapisi) dan non-logam, termasuk plastik. Dalam beberapa kasus, bahkan dapat mengolah beberapa keramik. Kristal Nd:YVO4 telah digunakan dalam kombinasi dengan kristal berkoefisien NLO tinggi (LBO, BBO atau KTP) untuk mengubah keluaran dari inframerah dekat menjadi hijau, biru, dan bahkan ultraviolet, sehingga memberikan sejumlah fungsi berbeda.
Karena ukurannya yang serupa, ion yttrium, gadolinium, atau lutetium dapat diganti dengan ion tanah jarang yang aktif laser tanpa terlalu mempengaruhi struktur kisi yang diperlukan untuk menghasilkan sinar. Hal ini memungkinkan konduktivitas termal yang tinggi dari bahan yang diolah dapat dipertahankan.