Для машин для маркировки лазером CO2 качество и производительность лазерной трубки напрямую влияют на эффективность работы машины. Лазерная трубка также является одним из наиболее важных компонентов. Стеклянные лазерные трубки CO2 обычно изготавливаются из твердого стекла и имеют корпусную конструкцию. Внутренний слой — это разрядная трубка, второй слой — рубашка водяного-охлаждения, а внешний слой — трубка для хранения газа. Диаметр разрядной трубки CO2-лазера больше, чем у He-Ne-лазера. Толщина газоразрядной трубки обычно не влияет на выходную мощность. Основное внимание уделяется эффекту дифракции, вызванному лазерным пятном, поэтому длину трубки следует соответствующим образом отрегулировать. Более длинные трубки должны быть толще, а более короткие – тоньше. Длина разрядной трубки прямо пропорциональна выходной мощности лазера. В определенном диапазоне длин выходная мощность на метр газоразрядной трубки увеличивается с увеличением общей длины. Целью добавления рубашки водяного-охлаждения является охлаждение рабочего газа и стабилизация выходной мощности.
1. Твердое стекло. Этот компонент изготовлен из материала GG17, который зажигается в газоразрядную трубку, рубашку водяного-охлаждения, рубашку хранения газа и трубку возврата газа. Герметичные лазерные трубки из CO2-стекла обычно имеют трехслойную конструкцию корпуса. Внутренний слой представляет собой газоразрядную трубку, средний слой — рубашку очистки воды, а внешний слой — рубашку хранения газа. Трубка возврата газа соединяет выпускную трубку и трубку для хранения газа.
2. Резонансная полость. Этот компонент состоит из общего отражателя и выходного отражателя. Полный отражатель резонансной полости обычно изготавливается на основе оптического стекла с золотой пленкой на поверхности. Отражатель из золотой пленки имеет коэффициент отражения более 98% для лазерного луча с длиной волны 10,6 мкм. Выходной отражатель резонансной полости обычно изготавливается из германия (Ge), материала, пропускающего инфракрасное излучение с длиной волны 10,6 мкм, с многослойным покрытием сверху.
3. Электрод. В стеклянных лазерных трубках CO2 обычно используется холодный катод цилиндрической формы. Выбор материала катода оказывает существенное влияние на срок службы лазера. Основными требованиями к материалу катода являются низкая скорость распыления и низкая скорость газопоглощения.
Разрядная трубка соединена с трубкой для хранения газа на обоих концах. Небольшое отверстие на одном конце трубки для хранения газа соединяется с газоразрядной трубкой, а другой конец соединяется с газоразрядной трубкой через спиральную трубку возврата газа. Это позволяет газу циркулировать между газоразрядной трубкой и трубкой для хранения газа, обеспечивая постоянный обмен газа внутри газоразрядной трубки. Стеклянная лазерная трубка широко используется для маркировки и гравировки не-неметаллических материалов, таких как акрил и пластмассы, а также была разработана для маркировки гальванизированной мягкой стали. Стеклянные лазерные трубки CO2 также используются в системах автоматизации для маркировки листов полиимида и полиэстера, используемых в гибких печатных платах и мембранах для электронных приборов.