万事开头难
激光材料加工始于上个世纪六十年代后半期，脉冲固态激光器首先开始用于钻孔和点焊应用，连续波CO2激光器用于切割和连续波焊接。
宏观激光应用（切割、焊接、硬化和熔覆等）于上个世纪七十年代末和八十年代初被引入到工业生产实践中。CO2激光器是当时颇受欢迎的光源，因为它们在当时具有最高的加工效率，并能达到工业生产所需要的功率要求。
并非所有的技术和元件在早期都是可用的。激光器、用于光束传输的光学元件、聚焦元件如透镜和离轴抛物面铜镜、气体喷嘴、加工工艺以及气体供给系统，都必须针对高功率和工业环境进行开发和优化。此外，所有的安全法规都有待开发，并在国际上标准化，同时用于光束质量定义和测量的标准也有待发展。
激光光源的工业突破
1CO2激光器
图1：1973年的横流CO2激光器（左图）和2014年的CO2板条激光器（右图）。
随着工业领域对激光加工的兴趣越来越浓，工业领域对可靠的激光加工系统的需求开始增长。对于CO2激光源和系统而言，铜光学元件和低损耗ZnSe 透射元件具备反射或抗反射薄膜涂层，对于谐振器元件、光束传输和聚焦而言具有重要价值。这时出现的一项主要进展是用于焊接应用的高度可靠耐用的、具有钼涂层的聚焦镜。为了保证始终如一的切割质量，带有自动喷嘴远程控制和优化的气流的切割头也被开发了出来。
当时CO2激光器市场中存在三个不同的竞争技术，这三种技术主要通过气体冷却的类型加以区分：慢流的高光束质量中功率（约150 W）激光器、横流和快轴流激光器，功率高达20kW。一个附加的区分技术是气体放电激励的类型。该气体既可以被直流（DC）放电激励，这种方法比较高效；亦或是通过RF放电激励，这种方法的优势是电极可以位于气体管外，有助于保持气体清洁。
以下几个因素决定了CO2激光源的拥有成本：
● 气体消耗
● 电力消耗，特别是待机时的消耗
● 光学元件的消耗（主要是光束输出耦合元件）
● 其他备件的消耗
虽然上述几个决定CO2激光器拥有成本的要素都在不断发展完善，但是一项新理论的出现明显地降低了CO2激光器的总体拥有成本，并且没有任何不足，它就是扩散冷却射频激励CO2板条激光器。
有了这种新的扩散冷却技术，CO2板条激光器不需要任何复杂的排气系统设置，气体消耗量基本可以忽略不计，实现了待机功耗最小化，并且不要求任何维护用的通风技术。此外，只由铜反射镜制成的谐振器以及一个用于光束传输的金刚石涂层窗口，使其无需再定期更换光学元件。
出色的基本横向模式光束质量，允许在切割应用中使用更小的切口宽度、在焊接应用中使用更窄的焊缝，换句话说，这意味着更低的功率或更高的加工速度。 Rofin公司于1993 年将第一款板条激光器引入市场，并于2005年将该技术的功率提高到了8 kW，其已经能够覆盖工业激光应用的主要范围。对于很多加工而言，10 μm 的长波长更具优势，因此这些激光器依然是当今和未来的最佳选择。
2固体激光器
图2：4 kW的二极管泵浦固体激光器（左图）和4 kW的光纤激光器（右图）。
另一种在工业材料加工领域获得主导地位的激光器是输出波长约为1 μm 的固体激光器。
使用固体激光器的一个主要优势是可以利用高度柔性的光纤传输光束，这种方法已经在八十年代后半期进入市场。Rofin 连同其子公司Optoskand 一起，为脉冲固体激光器开发出了传输光纤，输出功率可达500 W。那时光纤的纤芯直径为800~1000 μm，光束质量80 mm?mrad。
