2004nm激光器主要的工作物質由二氧化碳，氮氣，氦氣三種氣體組成。工作物質是激光器的核心，是激光器產生光的受激輻射放大作用源泉之所在。二氧化碳分子激光躍遷能級圖二氧化碳激光器的激發條件：放電管中，通常輸入幾十mA或幾百mA的直流電流。放電時，放電管中的混合氣體內的氮分子由于受到電子的撞擊而被激發起來。這時受到激發的氮分子便和二氧化碳分子發生碰撞，N2分子把自己的能量傳遞給CO2分子，二氧化碳分子從低能級躍遷到高能級上形成粒子數反轉發出激光。
2004nm激光器作用原理：
二氧化碳分子為線性對稱分子，兩個氧原子分別在碳原子的兩側，所表示的是原子的平衡位置。分子里的各原子始終運動著，要繞其平衡位置不停地振動。
根據分子振動理論，二氧化碳有三種不同的振動方式：
①二個氧原子沿分子軸，向相反方向振動，即兩個氧在振動中同時達到振動的最大值和平衡值，而此時分子中的碳原子靜止不動，因而其振動被叫做對稱振動。
②兩個氧原子在垂直于分子軸的方向振動，且振動方向相同，而碳原子則向相反的方向垂直于分子軸振動。由于三個原子的振動是同步的，又稱為變形振動。
③三個原子沿對稱軸振動，其中碳原子的振動方向與兩個氧原子相反，又叫反對稱振動能。在這三種不同的振動方式中，確定了有不同組別的能級。
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