典型的封离式基本结构如上图所示，首要由硬质玻璃、谐振腔、电极三部分组成。

1. 硬质玻璃部分

这部分由放电管、水冷管、储气管和回气管而组成，其间放电管是CO2 激光器中关键的部件，它基本上决议了激光输出的特性，放电管长度与输出功率成正比。

水冷管的效果是冷却工作气体，保持输出功率安稳，并且防止在放电泵浦过程中，放电管因受热迸裂。

储气管的效果一方面增加了增益介质的储气量，减少放电过程中工作气体成分和压力的改变，延长运转寿数，另一方面又增强了放电管的机械强度和安稳性。

回气管是连接放电管中两个电极空间的细螺旋管，能够改善由电泳现象构成的极间电压的不平衡分布，较长的回气管还避免了储气罐与电极之间发生放电效果，保证放电只发生在放电管中。

2. 谐振腔部分

本部件由全反镜和输出反射镜组成。谐振腔的全反镜一般以光学玻璃为基底，表面镀金膜，金膜反射镜在 10.6um 邻近的反射率达98%以上；谐振腔的输出反射镜一般选用能透射 10.6um 辐射的红外线资料锗(Ge)为基底,在上面渡上多层介质膜而制成。

3. 电极部分

CO2 激光器一般选用冷阴极，形状为圆筒形，阴极资料选用对激光器的寿数有很大的影响； 对阴极资料的基本要求是：溅射率低，气体吸收率小。

CO2激光管工作原理

CO2分子为线性对称分子，两个氧原子分别在碳原子的两边，所表明的是原子的平衡位置。分子里的各原子始终运动着，要绕其平衡位置不停地振荡。依据分子振荡理论，CO2有三种不同的振荡方法：

1.两个氧原子在垂直于分子轴的方向振荡，且振荡方向相同，而碳原子则向相反的方向垂直于分子轴振荡。因为三个原子的振荡是同步的，又称为变形振荡

2.两个氧原子沿分子轴，向相反方向振荡，即两个氧在振荡中同时到达振荡的最大值和平衡值，而此时分子中的碳原子静止不动，因而其振荡被叫做对称振荡。

3. 三个原子沿对称轴振荡，其间碳原子的振荡方向与两个氧原子相反，又叫反对称振荡能。在这三种不同的振荡方法中，确认了有不同组别的能级。

二氧化碳激光是一种分子激光。首要的物质是二氧化碳分子。它能够表现多种能量状况这要视其震动和旋转的形状而定。

二氧化碳里的混合气体是因为电子开释而构成的低压气体(一般30-50托)构成的等离子(电浆)。如麦克斯韦-波尔兹曼分布定律所说，在等离子里，分子出现多种振奋状况。一些会出现高能态(00o1)其表现为不对称摇摆状况。

通过天然宣布这种高能状况会下降到对称摇摆形状(10o0)以及放射出或许传达就任何方向的光子(一种波长10.6μm的光束)。

激起过程

CO2激光管中，首要的工作物质由CO2，氮气，氦气三种气体组成。其间CO2是发生激光辐射的气体、氮气及氦气为辅助性气体。

有了氦气，能够加速010能级热弛预过程，更有利于激光能级100及020的抽空。氮气参加首要在CO2激光管中起能量传递效果，为CO2激光上能级粒子数的堆集以及大功率高效率的激光输出起到强有力的效果。

CO2激光管的激起条件：放电管中，一般输入几十mA或几百mA的直流电流。放电时，放电管中的混合气体内的氮分子因为遭到电子的撞击而被激起起来。这时遭到激起的氮分子便和CO2分子发生磕碰，N2分子把自己的能量传递给CO2分子，CO2分子从低能级跃迁到高能级上构成粒子数回转宣布激光。