Que sont les lasers au dioxyde de carbone?

Les lasers à dioxyde de carbone (CO2) sont l’un des types de lasers à gaz les plus anciens et les plus utilisés. Les lasers à gaz utilisent un courant électrique évacué par un gaz pour émettre une lumière cohérente. La lumière laser a un degré élevé de cohérence temporelle et spatiale qui ne peut être atteint d'aucune autre manière.

Un laser à dioxyde de carbone produit une lumière infrarouge. Il s'agit du laser à onde continue de la plus haute puissance et l'un des lasers les plus efficaces du marché. Les lasers à dioxyde de carbone utilisent une décharge refroidie à l'air ou à l'eau, généralement composée de dioxyde de carbone, d'azote, d'hydrogène et d'hélium. Comme tous les lasers, les lasers à dioxyde de carbone dépendent de l'inversion de population pour fonctionner. Cela se produit lorsqu'un système d'atomes ou de molécules a plus de membres dans un état excité.

Des matériaux spéciaux sont nécessaires pour la construction de lasers à dioxyde de carbone, car ils fonctionnent dans le spectre infrarouge. Les miroirs, les fenêtres et les lentilles sont utilisés pour focaliser et amplifier la lumière. Les miroirs sont argentés et les fenêtres et les lentilles sont en germanium. Pour les applications à forte puissance, les miroirs sont en or et des fenêtres et des lentilles en séléniure de zinc sont utilisées.

Dans leur forme de base, les lasers à dioxyde de carbone ont une décharge de gaz avec un réflecteur total à une extrémité de l'unité. A la sortie se trouve un coupleur de sortie réfléchissant. Habituellement, le coupleur de sortie est un miroir de séléniure de zinc.

Les lasers à dioxyde de carbone ont une puissance de sortie élevée, mais leur coût est raisonnable comparé à d’autres types de lasers. Pour cette raison, les lasers au CO2 sont populaires pour les applications industrielles telles que le découpage, le soudage et la gravure. Les lasers au CO2 sont également utiles pour fabriquer des dispositifs à partir du polyéthylène plastique commun, car il absorbe la lumière infrarouge.

Les interventions chirurgicales sont une autre application principale des lasers à dioxyde de carbone. La plupart des tissus biologiques sont constitués d’eau. L'eau absorbe bien cette fréquence lumineuse. Certains exemples d'utilisations médicales sont la chirurgie au laser, la dermabrasion et le resurfaçage au laser. Le resurfaçage au laser est communément appelé lifting au laser, dans lequel la peau est brûlée pour favoriser la formation de collagène.

Les lasers à dioxyde de carbone sont utilisés pour traiter certaines affections cutanées. Dans cette application, les lasers éliminent les bosses, les podules et autres formations cutanées indésirables. Certaines applications chirurgicales radicales et à la pointe de la technologie ont été testées, telles que l’utilisation de lasers à CO2 pour souder des tissus humains, éliminant ainsi le besoin de sutures traditionnelles.

Le resurfaçage au laser est également utilisé en ophtalmologie. Le cristallin de l'oeil humain peut être refait surface pour corriger la vision. La procédure peut également être utilisée pour traiter certains types de maladies affectant les yeux.