Принцип действия лазера был описан Альбертом Эйнштейном еще в начале века, однако, только в 1960-х годах были разработаны первые системы для коммерческого использования (очень маломощные).
В 1970-х годах были разработаны системы для обработки материалов, которые позволили получить широкий диапазон технических преимуществ для существующих применений, а также совершенно новые применения. С тех пор в лазерной технике возникло много значительных усовершенствований, и она продолжает очень динамично развиваться, как и компьютерная техника.
Сфера применения лазерных газов очень разнообразна – они используются в промышленнсти, науке, медицине и других областях. В лазерных приложениях газовые смеси и чистые газы используются в качестве газа-резонатора (рабочее тело лазера), для продувки, а так же для создания защитной или специальной атмосферы в зоне работы лазера. В качестве газа-резонатора часто применяются 3-6 компонентные смеси с содержанием углекислоты, гелия, аргона и других газов; чистый азот используется в качестве газа-носителя и продувочного газа; чистый кислород применяется при лазерной резке для ускорения и повышения экономичности процесса; с помощью азота, аргона и гелия создается инертная атмосфера в зоне процессинга, препятствуя окислению, горению и дымообразованию.
В настоящее время лазеры используются во всех областях бизнеса и частной жизни.
Например, в телекоммуникационной отрасли используется лазерная волоконно-оптическая техника, сроки годности товаров маркируются с помощью лазеров, лазеры используются в сканерах, считывателях штрихового кода, CD-плеерах, пультах дистанционного управления и т.д. Мощность требуемых для этих применений лазеров является очень маленькой, намного меньше, чем требуется для обработки материалов.
Для лазерной резки, сварки или обработки поверхностей металлов требуются лазеры для обработки материалов с намного большей мощностью лазерного излучения.
Общим принципом является преобразование электрической энергии в световой пучок одной длины волны при генерации пучка в лазерном резонаторе, например, при протекающих в CO2 лазерах процессах. Лазерный пучок является почти параллельным, что упрощает его передачу на большие расстояния в место использования. В зоне обработки лазерный пучок фокусируется в очень маленькое пятно, при этом получается энергия, необходимая для нагрева, плавления и даже мгновенного испарения металлов.
Самой большой группой применений высокомощных лазеров является лазерная резка металлов, так как прецизионная резка может выполняться с высокой скоростью резания. Преимуществам лазерной сварки является очень малая ширина шва и значительно меньшие сварочные деформации, чем при использовании традиционных методов сварки.
Лазерная маркировка используется для нанесения кодов продукции на различные неровные поверхности компонентов.
Лазерная прошивка позволяет получать крошечные отверстия, которые нельзя получить никаким другим способом, или для этого потребуется приложить очень большие усилия.
К лазерной обработке поверхности относится ряд приложений, в том числе отжиг, закалка распыление / нанесение покрытий или очистка поверхностей или скрытых участков поверхностей объекта.
Особое место занимают эксимерные лазеры. Они задействованы в обработке металлов, офтальмохирургии, микроэлектронике и физико-технических исследованиях. В качестве рабочего тела в эксимерные лазеры часто подается так называемый премикс – смесь комбинации инертных газов с фтором или хлористым водородом. Использование премикса позволяет работать без газ-миксера, что упрощает и ускоряет процесс работы. Вследствие содержания таких агрессивных компонентов, как фтор и хлористый водород, лазерные газы требуют выбора редукторов и газораспределительных панелей, выполненных из нержавеющей стали.
Независимо от конкретного применения, лазеры являются точными и легко регулируемыми инструментами, выполняющими обработку без механического контакта с заготовкой. При наблюдении за развитием данной отрасли становится удивительно, как много новых применений возникает почти каждый день.