برای ماشین های علامت گذاری لیزر CO2، کیفیت و عملکرد لوله لیزر به طور مستقیم بر راندمان عملکرد دستگاه تأثیر می گذارد، لوله لیزر نیز یکی از حیاتی ترین اجزا است. لوله های لیزر شیشه ای CO2 معمولاً از شیشه سخت ساخته می شوند و ساختار پوششی دارند. لایه داخلی لوله تخلیه، لایه دوم ژاکت خنک کننده آب{4}}و لایه بیرونی لوله ذخیره گاز است. قطر لوله تخلیه یک لیزر CO2 بزرگتر از قطر لوله لیزر He-Ne است. ضخامت لوله تخلیه معمولاً تأثیری بر توان خروجی ندارد. نکته اصلی اثر پراش ناشی از نقطه لیزر است و طول لوله باید بر این اساس تنظیم شود. لولههای بلندتر باید ضخیمتر باشند، در حالی که لولههای کوتاهتر باید نازکتر باشند. طول لوله تخلیه مستقیماً با توان خروجی لیزر متناسب است. در محدوده طول معین، توان خروجی به ازای هر متر لوله تخلیه با طول کل افزایش می یابد. هدف از افزودن ژاکت خنک کننده آب، خنک کردن گاز در حال کار و تثبیت توان خروجی است.
1. شیشه سخت: این جزء از مواد GG17 ساخته شده است که در یک لوله تخلیه، یک ژاکت خنک کننده آب، یک ژاکت ذخیره گاز و یک لوله برگشت گاز شلیک می شود. لوله های لیزر شیشه ای CO2 مهر و موم شده معمولاً دارای ساختار پوششی سه لایه هستند. لایه داخلی لوله تخلیه، لایه میانی ژاکت تصفیه آب و لایه بیرونی ژاکت ذخیره گاز است. لوله برگشت گاز لوله تخلیه و لوله ذخیره گاز را به هم متصل می کند.
2. حفره تشدید: این جزء از یک بازتابنده کل و یک بازتابنده خروجی تشکیل شده است. بازتابنده کل حفره تشدید به طور کلی بر پایه شیشه نوری با یک لایه طلایی بر روی سطح است. بازتابنده فیلم طلا دارای بازتابی بیش از 98٪ در حدود 10.6 میکرومتر پرتو لیزر است. بازتابنده خروجی حفره تشدید عموماً از ژرمانیوم (Ge) ساخته شده است، ماده ای که تشعشع مادون قرمز را در 10.6 میکرومتر با یک پوشش چند لایه در بالا منتقل می کند.
3. الکترود: لوله های لیزر شیشه ای CO2 به طور کلی از یک کاتد سرد به شکل استوانه ای استفاده می کنند. انتخاب ماده کاتد تاثیر بسزایی در طول عمر لیزر دارد. الزامات اساسی برای مواد کاتد، سرعت کندوپاش کم و سرعت جذب گاز کم است.
لوله تخلیه در دو انتها به یک لوله ذخیره گاز متصل است. یک سوراخ کوچک در یک سر لوله ذخیره گاز به لوله تخلیه متصل می شود، در حالی که سر دیگر از طریق یک لوله برگشت گاز مارپیچی به لوله تخلیه متصل می شود. این اجازه می دهد تا گاز بین لوله تخلیه و لوله ذخیره گاز گردش کند و امکان تبادل دائمی گاز در لوله تخلیه را فراهم می کند. لوله لیزر شیشه ای به طور گسترده برای علامت گذاری و حکاکی مواد غیر فلزی مانند اکریلیک و پلاستیک استفاده می شود، و همچنین برای علامت گذاری فولاد ملایم آبکاری شده توسعه یافته است. لوله های لیزر شیشه ای CO2 همچنین در سیستم های اتوماسیون برای علامت گذاری ورق های پلی آمید و پلی استر مورد استفاده در بردهای مدار انعطاف پذیر و غشاهای ابزار الکترونیکی استفاده می شود.