CO2 激光器由因为很多天然材料和合成材料在9~12μm 具有很强的吸收峰，而这恰好是 CO2 激光器的输出波长所处的波段，这为 CO2 激光器在材料加工和光谱分析领域提供了大量机会。这个波段也包含在大气传输窗口内，因此也是很多传感和测距应用的理想选择。 　　

典型的 CO2 激光器由含有 CO2分子的混合气体产生气体放电而形成。因为分子振动和转动的能级非常接近，CO2 分子在这些能级之间跃迁产生的光子与可见光和近红外光相比，能量更低，波长更长。 　　 　　

CO2 激光器可以提供从毫瓦到上万瓦的功率范围，可用于制造仪器设备，也可以用于强力切割。因为 CO2激光器有很高光谱纯度，线宽可达1kHz 以下而不必牺牲功率，转换效率可达 10%。这些特点使得 CO2 激光器能够胜任材料加工领域的新应用、激光测距和雷达、热像视觉辅助及靶向医疗等应用。 　　

自被发明几十年来，已经有无数CO2 激光器应用到医疗、制造及科研领域，从中国高速矿泉水瓶生产线上的 4 位数字码打印，到德国的奔驰汽车零件焊接。即使在今天光纤激光器正在侵蚀着 CO2 激光器的大量市场、以及量子级联激光器不断开创新领域的情况下，如果 CO2 激光器向着专用领域发展，其仍然会在市场上赢得广泛应用。 　　

挑战竞争 　　

尽管拥有这些长期优势，但是 CO2 激光器已经在一些方面遭遇挑战。光纤激光器和量子级联激光器已经扩展到了很多之前由 CO2 激光器主导的应用领域。 　　

在工业应用中，高功率光纤激光器能提供更高的效率、其能量能被金属材料更好地吸收，并且更加具有成本优势。然而，CO2 激光器仍然是加工很多非金属材料的唯一方式，因为这些材料不能吸收光纤激光器的近红外波长。 　　

量子级联激光器能产生 2~12μm范围的波长，并且体积更加紧凑，已成为光谱学应用中的一个重要工具。然而，许多位于 8~12μm 长波红外波段的传感、光谱敏感的工业和医疗应用，需要更高的功率、更好的光谱纯度、极好的相干性和稳定的空间模式，这些只有 CO2 激光器可以实现。 　　

除了技术上的挑战，中国不断扩张的激光产业也导致价格越来越低。标准的 CO2 激光器正迅速商品化，进入门槛和利润都急速下降。三年前，中国公司购买美国制造的 30W CO2激光器需要 4500 美元 ；而现在，国产 CO2 激光器进入市场，将价格拉低到 2000 美元。

　　这些因素标志着“按瓦论价”的时代已经结束 ；在按瓦论价的时代，公司生产特定平均功率、能适用多个领域的激光器，价格与瓦数成正比。采用这种策略，一些高度成功的公司如 Synrad、Coherent 和 Rofin等公司，能提供功率从几瓦到上万瓦的 CO2 激光器系列，这也使得 CO2 激光器在塑料加工厂、牙科诊所、手机装配线等领域获得了广泛应用。 　　

尽管 CO2 激光器作为“对所有用途一刀切解决方案”的竞争方式已经结束，但是随着新材料加工的涌现，以及日益严格的工业和科研加工要求，这些均需要新的专用激光器，需要对激光器真正的价值主张有更深的技术理解，需要一种完全不同的方式制造并推广 CO2 激光器。CO2 激光器正在应对这些新的挑战。 　　

在制造方面，这种新的模式需要调整 CO2 激光器的各种指标，密切配合客户的特定需求。在市场方面，从之前的平均功率和“按瓦论价”的价值主张，转变为客户定制化解决方案，根据特定的材料和应用需要，设计激光器的脉冲形状、峰值功率、专用波长和工作稳定性。