লেজার ওয়েল্ডিংয়ের বিকাশের ইতিহাস

মাইক্রো এবং ছোট যন্ত্রাংশের জন্য ঝালাই পদ্ধতি লেজার ওয়েল্ডিং একটি দক্ষ এবং নির্ভুল ঝালাই পদ্ধতি যা তাপ উৎস হিসেবে একটি উচ্চ-শক্তি-ঘনত্বের লেজার রশ্মি ব্যবহার করে। এটি লেজার উপাদান প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ। ১৯৭০-এর দশকে, এটি প্রধানত পাতলা-দেয়ালের উপকরণ এবং কম-গতির ঝালাইয়ের জন্য ব্যবহৃত হত এবং ঝালাই প্রক্রিয়াটি তাপ পরিবাহী ধরনের ছিল। বিশেষত, লেজার বিকিরণ ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠকে উত্তপ্ত করে এবং পৃষ্ঠের তাপ তাপীয় পরিবাহিতার মাধ্যমে ভিতরের দিকে ছড়িয়ে পড়ে। লেজার পালসের প্রস্থ, শক্তি, সর্বোচ্চ ক্ষমতা এবং পুনরাবৃত্তির কম্পাঙ্কের মতো প্যারামিটার নিয়ন্ত্রণ করে, ওয়ার্কপিসটি গলিয়ে একটি নির্দিষ্ট গলিত পুল তৈরি করা হয়। এর অনন্য সুবিধার কারণে, এটি সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছেঅতি ক্ষুদ্র ও ছোট যন্ত্রাংশের সূক্ষ্ম ঝালাই।চীনের লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তি বিশ্বের উন্নত প্রযুক্তিগুলোর মধ্যে অন্যতম। লেজার ব্যবহার করে ১২ বর্গমিটারের বেশি আয়তনের জটিল টাইটানিয়াম অ্যালয় উপাদান তৈরি করার প্রযুক্তি ও সক্ষমতা তাদের রয়েছে এবং এটি একাধিক দেশীয় বিমান গবেষণা প্রকল্পের প্রোটোটাইপ ও পণ্য উৎপাদনে প্রয়োগ করা হয়েছে। ২০১৩ সালের অক্টোবরে, একজন চীনা ওয়েল্ডিং বিশেষজ্ঞ ওয়েল্ডিং ক্ষেত্রের সর্বোচ্চ অ্যাকাডেমিক পুরস্কার ‘ব্রুক অ্যাওয়ার্ড’ লাভ করেন, যা চীনের বিশ্বমানের লেজার ওয়েল্ডিং দক্ষতার স্বীকৃতি দেয়।

## বিকাশের ইতিহাস বিশ্বের প্রথম লেজার রশ্মি ১৯৬০ সালে একটি ফ্ল্যাশ ল্যাম্প দিয়ে রুবি ক্রিস্টালকে উত্তেজিত করে তৈরি করা হয়েছিল। ক্রিস্টালের তাপীয় ক্ষমতার সীমাবদ্ধতার কারণে, এটি কেবল কম কম্পাঙ্কের খুব সংক্ষিপ্ত স্পন্দিত রশ্মি তৈরি করতে পারত। যদিও তাৎক্ষণিক স্পন্দনের সর্বোচ্চ শক্তি 10^6 ওয়াট পর্যন্ত পৌঁছাতে পারত, তবুও এটি কম শক্তির আউটপুটের অন্তর্ভুক্ত ছিল। একটি নিওডাইমিয়াম-ডোপড ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (Nd:YAG) ক্রিস্টাল রড, যেখানে নিওডাইমিয়াম (Nd) উদ্দীপক উপাদান হিসেবে ব্যবহৃত হয়, তা ১-৮ কিলোওয়াট ক্ষমতার একটি অবিচ্ছিন্ন একক-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজার রশ্মি তৈরি করতে পারে। ১.০৬ মাইক্রোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের YAG লেজারকে একটি নমনীয় অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে লেজার প্রসেসিং হেডের সাথে সংযুক্ত করা যায়, যা নমনীয় সরঞ্জাম বিন্যাসের সুবিধা দেয় এবং ০.৫-৬ মিলিমিটার পুরুত্বের ওয়ার্কপিস ঝালাই করার জন্য উপযুক্ত। CO₂ লেজার, যা উদ্দীপক হিসেবে কার্বন ডাইঅক্সাইড ব্যবহার করে (যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য ১০.৬μm), ২৫ কিলোওয়াট পর্যন্ত আউটপুট শক্তি অর্জন করতে পারে এবং ২ মিমি পুরু প্লেটের এক-পাসে সম্পূর্ণ-প্রবেশ ঝালাই করতে সক্ষম। এটি শিল্প খাতে ধাতু প্রক্রিয়াকরণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। ১৯৮০-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে, একটি নতুন প্রযুক্তি হিসেবে লেজার ওয়েল্ডিং ইউরোপ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং জাপানে ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করে। ১৯৮৫ সালে, থাইসেনক্রুপ স্টিল এজি (জার্মানি) এবং ভক্সওয়াগেন এজি (জার্মানি) যৌথভাবে অডি ১০০ গাড়ির বডিতে বিশ্বের প্রথম লেজার-ঝালাই করা ব্ল্যাঙ্ক সফলভাবে ব্যবহার করে। ১৯৯০-এর দশকে, ইউরোপ, উত্তর আমেরিকা এবং জাপানের প্রধান গাড়ি নির্মাতারা গাড়ির বডি তৈরিতে লেজার-ঝালাই করা ব্ল্যাঙ্ক প্রযুক্তি ব্যাপকভাবে ব্যবহার করতে শুরু করে। পরীক্ষাগার এবং গাড়ি নির্মাতা উভয়ের বাস্তব অভিজ্ঞতা প্রমাণ করেছে যে লেজার-ঝালাই করা ব্ল্যাঙ্ক গাড়ির বডি উৎপাদনে সফলভাবে প্রয়োগ করা যেতে পারে। লেজার টেইলর-ওয়েল্ডিং লেজার শক্তি ব্যবহার করে বিভিন্ন উপাদান, পুরুত্ব এবং আবরণযুক্ত একাধিক স্টিল, স্টেইনলেস স্টিল, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় ইত্যাদিকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে জোড়া লাগিয়ে একটি সমন্বিত প্লেট, প্রোফাইল বা স্যান্ডউইচ প্যানেলে পরিণত করে। এটি যন্ত্রাংশের বিভিন্ন উপাদানের কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এবং সবচেয়ে হালকা ওজন, সর্বোত্তম কাঠামো ও সেরা কার্যক্ষমতার মাধ্যমে সরঞ্জামকে হালকা রাখে। ইউরোপ এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মতো উন্নত দেশগুলিতে,লেজার টেইলর-ওয়েল্ডিংএটি শুধুমাত্র পরিবহন সরঞ্জাম উৎপাদন শিল্পেই ব্যবহৃত হয় না, বরং নির্মাণ, সেতু, গৃহস্থালী যন্ত্রপাতির প্লেট ঝালাই উৎপাদন এবং রোলিং লাইনে স্টিল প্লেট ঝালাই (ধারাবাহিক রোলিংয়ে প্লেট সংযোগ)-এর মতো ক্ষেত্রেও ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হয়। বিশ্বখ্যাত লেজার ওয়েল্ডিং প্রতিষ্ঠানগুলোর মধ্যে রয়েছে সৌডোনিক (সুইজারল্যান্ড), আর্সেলরমিটাল গ্রুপ (ফ্রান্স), থাইসেনক্রুপ টিডব্লিউবি (জার্মানি), সার্ভো-রোবট (কানাডা) এবং প্রিসাইটেক (জার্মানি)। চীনে লেজার-ওয়েল্ডেড ব্ল্যাঙ্ক প্রযুক্তির প্রয়োগ সবেমাত্র শুরু হয়েছে। ২০০২ সালের ২৫শে অক্টোবর, লেজার-ওয়েল্ডেড ব্ল্যাঙ্কের জন্য চীনের প্রথম পেশাদার বাণিজ্যিক উৎপাদন লাইনটি আনুষ্ঠানিকভাবে চালু করা হয়। এটি থাইসেনক্রুপ টিডব্লিউবি (জার্মানি)-এর উহান থাইসেনক্রুপ ঝংরেন লেজার টেইলর ওয়েল্ডিং দ্বারা প্রবর্তিত হয়েছিল। পরবর্তীতে, সাংহাই বাওস্টিল আর্সেলর লেজার টেইলর ওয়েল্ডিং কোং, লিমিটেড, এফএডব্লিউ বাওইউ লেজার টেইলর ওয়েল্ডিং কোং, লিমিটেড এবং অন্যান্য প্রতিষ্ঠানগুলো পর্যায়ক্রমে উৎপাদনে আসে। ২০০৩ সালে, বিদেশী দেশগুলো ডাবল-বিম CO₂ লেজার ফিলার ওয়্যার ওয়েল্ডিং এবংYAG লেজার ফিলার ওয়্যার ওয়েল্ডিংএ৩১৮ অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় লোয়ার ওয়াল প্যানেল কাঠামোর জন্য। এই প্রযুক্তিটি প্রচলিত রিভেটেড কাঠামোকে প্রতিস্থাপন করে, বিমানের ফিউজলেজের ওজন ২০% কমায় এবং খরচের ২০% সাশ্রয় করে। গং শুইলি বিশ্বাস করতেন যে চীনের ঐতিহ্যবাহী বিমান উৎপাদন শিল্পের রূপান্তর ও আধুনিকীকরণে লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে। তিনি অবিলম্বে বেশ কয়েকটি সম্পর্কিত প্রাক-গবেষণা প্রকল্পের জন্য আবেদন করেন, একটি গবেষণা দল গঠন করেন এবং চীনে গবেষণা প্রকল্পগুলিতে "ডাবল-বিম লেজার ওয়েল্ডিং" প্রযুক্তি প্রবর্তনে নেতৃত্ব দেন। একেবারে শুরু থেকেই, তিনি এই প্রযুক্তিটি বিমান উৎপাদনে প্রয়োগ করার পরিকল্পনা করেছিলেন। চীনা বিশেষজ্ঞ দলটি একটি বিমান নকশা ইনস্টিটিউটের কাছে প্রাথমিক প্রযুক্তি সম্পর্কে প্রতিবেদন জমা দেয় এবং ডাবল-বিম লেজার ওয়েল্ডিংয়ের সুবিধা ও সম্ভাব্যতা তুলে ধরে। একাধিক যাচাই ও মূল্যায়নের পর, নকশা ইনস্টিটিউটটি একটি নির্দিষ্ট বিমানের জন্য রিবড ওয়াল প্যানেল তৈরিতে এই প্রযুক্তিটি প্রয়োগ করার সিদ্ধান্ত নেয়, যার ফলে বিমান উৎপাদনে "ডাবল-বিম লেজার ওয়েল্ডিং" প্রযুক্তি প্রয়োগের প্রাথমিক লক্ষ্য অর্জিত হয়। এটি হালকা সংকর ধাতুর জন্য লেজার ওয়েল্ডিং ফিলার ওয়্যারের নির্ভুল নিয়ন্ত্রণের মতো মূল প্রযুক্তিগুলিতে যুগান্তকারী সাফল্য অর্জন করেছে, একটি সমন্বিত ও উদ্ভাবনী ডাবল-বিম লেজার ফিলার ওয়্যার হাইব্রিড ওয়েল্ডিং ডিভাইস তৈরি করেছে, চীনের প্রথম উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ডাবল-বিম লেজার ফিলার ওয়্যার ওয়েল্ডিং প্ল্যাটফর্ম স্থাপন করেছে, বৃহৎ পাতলা-দেয়ালের কাঠামোতে টি-জয়েন্টের ডাবল-বিম এবং দ্বি-পার্শ্বীয় সিঙ্ক্রোনাস ওয়েল্ডিং বাস্তবায়ন করেছে, এবং প্রথমবারের মতো বিমানের রিবড ওয়াল প্যানেলের মূল কাঠামোগত অংশগুলির ওয়েল্ডিং উৎপাদনে এটি সফলভাবে প্রয়োগ করেছে, যা চীনের নতুন বিমানের উন্নয়নে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। ২০০৩ সালে, এইচজি লেজার দ্বারা সরবরাহকৃত প্রথম দেশীয় বৃহৎ আকারের অনলাইন স্ট্রিপ ওয়েল্ডিং সম্পূর্ণ সরঞ্জাম সেট অফলাইন অনুমোদন লাভ করে। এই সরঞ্জামটি লেজার কাটিং, ওয়েল্ডিং এবং হিট ট্রিটমেন্টকে সমন্বিত করে, যা এইচজি লেজারকে এই ধরনের সরঞ্জাম উৎপাদনে সক্ষম বিশ্বের চতুর্থ বৃহত্তম প্রতিষ্ঠানের একটিতে পরিণত করে। ২০০৪ সালে, এইচজি লেজার ফার্লি লেজারল্যাব-এর “উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন লেজার কাটিং, ওয়েল্ডিং এবং সম্মিলিত কাটিং-ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি ও সরঞ্জাম” প্রকল্পটি জাতীয় বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি অগ্রগতি পুরস্কারের দ্বিতীয় পুরস্কার লাভ করে, যা এটিকে এই প্রযুক্তি ও সরঞ্জামের গবেষণা ও উন্নয়ন (R&D) সক্ষমতা সম্পন্ন চীনের একমাত্র লেজার প্রতিষ্ঠানে পরিণত করে। শিল্প লেজার শিল্পের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে, বাজার লেজার প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির জন্য উচ্চতর চাহিদা তৈরি করেছে। লেজার প্রযুক্তি ধীরে ধীরে একক প্রয়োগ থেকে বহুমুখী প্রয়োগের দিকে সরে এসেছে। লেজার প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে, এটি আর একক কাটিং বা ওয়েল্ডিং-এর মধ্যে সীমাবদ্ধ নেই। কাটিং এবং ওয়েল্ডিং-কে একত্রিত করে এমন সমন্বিত লেজার প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামের জন্য বাজারের চাহিদা বাড়ছে, এবং এর ফলে সমন্বিত লেজার কাটিং ও ওয়েল্ডিং সরঞ্জামের উদ্ভব ঘটেছে। এইচজি লেজার ফার্লি লেজারল্যাব ৯×৩ মিটারের অতি-বৃহৎ আকারের Walc9030 সমন্বিত কাটিং ও ওয়েল্ডিং মেশিনটি তৈরি করেছে, যা বর্তমানে বিশ্বের বৃহত্তম আকারের সমন্বিত লেজার কাটিং ও ওয়েল্ডিং সরঞ্জাম। Walc9030 হলো একটি বৃহৎ আকারের কাটিং ও ওয়েল্ডিং সরঞ্জাম যা সমন্বিত করে...লেজার কাটিং এবং লেজার ওয়েল্ডিং ফাংশনএটি একটি পেশাদার কাটিং হেড এবং একটি ওয়েল্ডিং হেড দিয়ে সজ্জিত, এবং এই দুটি প্রসেসিং হেড একটিমাত্র বিম ব্যবহার করে। নিউমেরিক্যাল কন্ট্রোল প্রযুক্তি নিশ্চিত করে যে তারা একে অপরের কাজে হস্তক্ষেপ না করে। এই সরঞ্জামটি একই সাথে কাটিং এবং ওয়েল্ডিং-এর মতো দুটি প্রক্রিয়া সম্পন্ন করতে পারে। এটি প্রথমে কাটিং তারপর ওয়েল্ডিং, অথবা প্রথমে ওয়েল্ডিং তারপর কাটিং-এর মধ্যে অবাধে পরিবর্তন করতে পারে, যার ফলে অতিরিক্ত সরঞ্জামের প্রয়োজন ছাড়াই একটি সরঞ্জাম দিয়েই লেজার কাটিং এবং ওয়েল্ডিং উভয় কাজ সম্পন্ন করা যায়। এটি অ্যাপ্লিকেশন প্রস্তুতকারকদের জন্য সরঞ্জামের খরচ বাঁচায় এবং প্রসেসিং দক্ষতা ও প্রসেসিং পরিসর উন্নত করে। অধিকন্তু, কাটিং এবং ওয়েল্ডিং-এর সমন্বয়ের কারণে প্রসেসিং-এর নির্ভুলতা সম্পূর্ণরূপে নিশ্চিত হয় এবং সরঞ্জামের কার্যক্ষমতা দক্ষ ও স্থিতিশীল থাকে। এছাড়াও, এটি অতি-বৃহৎ প্লেটের টেইলর-ওয়েল্ডিং-এর সময় প্লেটের তাপীয় বিকৃতির অসুবিধা এবং অতি-দীর্ঘ ফ্লাইং অপটিক্যাল পথের স্থিতিশীল বাস্তবায়নের মতো সমস্যাগুলো কাটিয়ে উঠেছে। এটি একবারে ৬ মিটার দৈর্ঘ্য এবং ১.৫ মিটার প্রস্থের দুটি ফ্ল্যাট প্লেট ওয়েল্ড করতে পারে এবং কোনো অতিরিক্ত পোস্ট-প্রসেসিং ছাড়াই ওয়েল্ড করা পৃষ্ঠটি মসৃণ ও সমতল হয়। একই সাথে, এটি দ্বিতীয়বার অবস্থান নির্ধারণ ছাড়াই একটি গঠন প্রক্রিয়ায় ৩ মিটার প্রস্থ, ৬ মিটারের বেশি দৈর্ঘ্য এবং ২০ মিমি-এর কম পুরুত্বের প্লেট কাটতে পারে। চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের শেনিয়াং ইনস্টিটিউট অফ অটোমেশন, আইএইচআই কর্পোরেশন (জাপান)-এর সাথে আন্তর্জাতিক সহযোগিতা করেছে। “প্রবর্তন, আত্মীকরণ, শোষণ এবং পুনঃউদ্ভাবন” নামক জাতীয় বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত উন্নয়ন কৌশল অনুসরণ করে, এটি বেশ কয়েকটি মূল প্রযুক্তি আয়ত্ত করেছে।লেজার টেইলর-ওয়েল্ডিং২০০৬ সালের সেপ্টেম্বরে, চীনে প্রথম সম্পূর্ণ লেজার টেইলর-ওয়েল্ডিং উৎপাদন লাইন তৈরি করা হয় এবং সফলভাবে একটি রোবোটিক লেজার ওয়েল্ডিং সিস্টেম তৈরি করা হয়, যা সমতল এবং স্থানিক বক্ররেখার লেজার ওয়েল্ডিং বাস্তবায়ন করে। ২০১৩ সালের অক্টোবরে, একজন চীনা ওয়েল্ডিং বিশেষজ্ঞ ওয়েল্ডিং ক্ষেত্রের সর্বোচ্চ একাডেমিক পুরস্কার ব্রুক অ্যাওয়ার্ড লাভ করেন। দ্য ওয়েল্ডিং ইনস্টিটিউট (TWI, যুক্তরাজ্য) প্রতি বছর ১২০টিরও বেশি দেশের ৪,০০০-এর বেশি সদস্য ইউনিট থেকে প্রার্থীদের সুপারিশ ও মনোনীত করে এবং অবশেষে ওয়েল্ডিং বা জোড়া লাগানোর বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি এবং এর শিল্প প্রয়োগে অসামান্য অবদানের স্বীকৃতিস্বরূপ একজন বিশেষজ্ঞকে এই পুরস্কার প্রদান করে। এই পুরস্কারটি শুধুমাত্র গং শুইলি এবং তার দলের স্বীকৃতিই নয়, বরং মেটেরিয়াল জয়েনিং প্রযুক্তির অগ্রগতিতে AVIC-এর ভূমিকারও একটি স্বীকৃতি।

## কাঠামোগত পরামিতি

### কার্যপ্রণালী এটি একটি অপটিক্যাল অসিলেটর এবং অসিলেটর ক্যাভিটির উভয় প্রান্তের আয়নাগুলির মধ্যে রাখা একটি মাধ্যম দ্বারা গঠিত। যখন মাধ্যমটিকে একটি উচ্চ-শক্তি অবস্থায় উত্তেজিত করা হয়, তখন এটি সমদশা সম্পন্ন আলোক তরঙ্গ তৈরি করতে শুরু করে, যা উভয় প্রান্তের আয়নাগুলির মধ্যে সামনে-পিছনে প্রতিফলিত হয়ে একটি ফটোইলেকট্রিক কনক্যাটেনেশন প্রভাব তৈরি করে। এটি আলোক তরঙ্গকে বিবর্ধিত করে, এবং যখন পর্যাপ্ত শক্তি অর্জিত হয়, তখন লেজার নির্গত হয়। লেজারকে এমন একটি যন্ত্র হিসাবেও সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যা বৈদ্যুতিক শক্তি, রাসায়নিক শক্তি, তাপীয় শক্তি, আলোক শক্তি বা পারমাণবিক শক্তির মতো প্রাথমিক শক্তির উৎসগুলিকে নির্দিষ্ট অপটিক্যাল কম্পাঙ্কের (অতিবেগুনি আলো, দৃশ্যমান আলো বা অবলোহিত আলো) তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণ রশ্মিতে রূপান্তরিত করে। এই রূপান্তরটি নির্দিষ্ট কঠিন, তরল বা গ্যাসীয় মাধ্যমে সহজেই সম্পন্ন করা যায়। যখন এই মাধ্যমগুলিকে পরমাণু বা অণুর আকারে উত্তেজিত করা হয়, তখন তারা প্রায় একই দশা এবং প্রায় একক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি আলোক রশ্মি তৈরি করে—যা লেজার। এর সমদশা বৈশিষ্ট্য এবং একক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কারণে, এর অপসরণ কোণ খুব ছোট হয় এবং ঝালাই, কাটা এবং তাপ প্রক্রিয়াকরণের মতো কাজ সম্পাদনের জন্য এটিকে উচ্চ মাত্রায় ঘনীভূত করার আগে দীর্ঘ দূরত্বে প্রেরণ করা যায়। ### লেজারের শ্রেণিবিভাগ ঝালাইয়ের জন্য প্রধানত দুই ধরনের লেজার ব্যবহৃত হয়, যথা CO₂ লেজার এবং Nd:YAG লেজার। CO₂ লেজার এবং Nd:YAG লেজার উভয়ই খালি চোখে অদৃশ্য ইনফ্রারেড আলো। Nd:YAG লেজার দ্বারা উৎপন্ন রশ্মিটি প্রধানত নিকট-ইনফ্রারেড আলো, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য ১.০৬μm। তাপ পরিবাহীর এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর জন্য শোষণ হার তুলনামূলকভাবে বেশি এবং বেশিরভাগ ধাতুর ক্ষেত্রে প্রতিফলন ক্ষমতা ২০%-৩০%। সাধারণ অপটিক্যাল লেন্স ব্যবহার করে নিকট-ইনফ্রারেড রশ্মিকে ০.২৫ মিমি ব্যাসে কেন্দ্রীভূত করা যায়। CO₂ লেজারের রশ্মিটি হলো দূর-ইনফ্রারেড আলো, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য ১০.৬μm। এই ধরনের আলোর জন্য বেশিরভাগ ধাতুর প্রতিফলন ক্ষমতা ৮০%-৯০%, তাই রশ্মিটিকে ০.৭৫-১.০ মিমি ব্যাসে ফোকাস করার জন্য বিশেষ অপটিক্যাল লেন্সের প্রয়োজন হয়। Nd:YAG লেজারের ক্ষমতা সাধারণত প্রায় ৪,০০০-৬,০০০ ওয়াট পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং এর সর্বোচ্চ ক্ষমতা এখন ১০,০০০ ওয়াটে পৌঁছেছে। এর বিপরীতে, CO₂ লেজারের ক্ষমতা সহজেই ২০,০০০ ওয়াট বা তারও বেশি হতে পারে। উচ্চ-ক্ষমতার CO₂ লেজার কীহোল এফেক্টের মাধ্যমে উচ্চ প্রতিফলন ক্ষমতার সমস্যার সমাধান করে। যখন আলোকবিন্দু দ্বারা আলোকিত বস্তুর পৃষ্ঠ গলে যায়, তখন একটি কীহোল তৈরি হয়। বাষ্পে পূর্ণ এই কীহোলটি একটি কৃষ্ণবস্তুর মতো, যা আপতিত আলোর প্রায় সমস্ত শক্তি শোষণ করে নেয়। কীহোলের ভেতরের সাম্যাবস্থার তাপমাত্রা প্রায় ২৫,০০০° সেলসিয়াসে পৌঁছায় এবং কয়েক মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে প্রতিফলন ক্ষমতা দ্রুত হ্রাস পায়। যদিও CO₂ লেজারের উন্নয়নের মূল কেন্দ্রবিন্দু এখনও সরঞ্জাম উন্নয়ন এবং গবেষণা, তবে এখন আর সর্বোচ্চ আউটপুট শক্তি বাড়ানোর বিষয় নয়, বরং বিমের গুণমান এবং এর ফোকাসিং কর্মক্ষমতা কীভাবে উন্নত করা যায়, সেদিকেই মনোযোগ দেওয়া হচ্ছে। এছাড়াও, যখন ১০ কিলোওয়াটের বেশি ক্ষমতার CO₂ লেজার ওয়েল্ডিং-এর জন্য শিল্ডিং গ্যাস হিসেবে আর্গন ব্যবহার করা হয়, তখন এটি প্রায়শই শক্তিশালী প্লাজমা তৈরি করে, যা অনুপ্রবেশের গভীরতা কমিয়ে দেয়। তাই, উচ্চ-ক্ষমতার CO₂ লেজার ওয়েল্ডিং-এর জন্য শিল্ডিং গ্যাস হিসেবে প্রায়শই হিলিয়াম ব্যবহার করা হয়, যা প্লাজমা তৈরি করে না। উচ্চ-ক্ষমতার Nd:YAG ক্রিস্টালকে উত্তেজিত করার জন্য ডায়োড-লেজার সংমিশ্রণের প্রয়োগ একটি গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা ও উন্নয়নের বিষয়, যা লেজার বিমের গুণমানকে ব্যাপকভাবে উন্নত করবে এবং আরও কার্যকর লেজার প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি তৈরি করবে। নিয়ার-ইনফ্রারেড অঞ্চলে লেজারকে উত্তেজিত ও আউটপুট করার জন্য সরাসরি ডায়োড অ্যারের ব্যবহারে ১ কিলোওয়াট গড় ক্ষমতা এবং প্রায় ৫০% আলোক-বৈদ্যুতিক রূপান্তর দক্ষতা অর্জন করা সম্ভব হয়েছে। ডায়োডের দীর্ঘ পরিষেবা জীবনও (১০,০০০ ঘণ্টা) রয়েছে, যা লেজার সরঞ্জামের রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমাতে সাহায্য করে। ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজার (ডিপিএসএসএল) যন্ত্রপাতির উন্নয়নও এগিয়ে চলেছে।