Исследована структура и определены условия формирования однопучкового излучения с дифракционной расходимостью и высокой стабильностью положения оси диаграммы направленности. В лазерах на парах меди (ЛПМ) и лазерной системе на парах меди (ЛСПМ) с таким качеством излучения с применением промышленных отпаянных активных элементов (АЭ) серий «Кулон» мощностью излучения 10-20 Вт и «Кристалл» мощностью 30-50 Вт плотность пиковой мощности в сфокусированном пятне диаметром 10-20 мкм достигает значений 10 11 -10 12 Вт/см 2 , достаточной для многочисленных и разнообразных применений в науке, технике и медицине. При этом обеспечивается на порядок и более высокая производительность по сравнению с традиционными способами.

В обзоре представлен сравнительный анализ параметров импульсных лазеров и лазерных систем на парах меди (ЛПМ и ЛСПМ) с другими типами газовых и твердотельных лазеров и их возможности промышленного использования в области обработки материалов. Показано, что ЛПМ с длинами волн излучения 510,6 и 578,2 нм, наносекундной длительностью импульсов и световым пятном диаметром 10...20 мкм с плотностью пиковой мощности 10 9 -10 11 Вт/см2 являются уникальными инструментами для эффективной и качественной микрообработки практически любых металлических и большого круга неметаллических материалов. Разработанный промышленный ЛПМ «Кулон-06» со средней мощностью излучения 6-8 Вт и частотой повторения импульсов (ЧПИ) 15 кГц стал основой для создания современных автоматизированных лазерных технологических установок (АЛТУ) «Каравелла-2» и «Каравелла-2М» с рабочим полем 100х100 и 200х200 мм для производительной прецизионной микрообработки фольговых материалов (0,01-0,2 мм). На основе ЛСПМ моделей «Кулон-10»и «Кулон-20», работающих по эффективной схеме ЗГ – УМ, мощностью излучения 10-15 и 20-25 Вт и ЧПИ 14 кГц созданы современные АЛТУ «Каравелла-1» и «Каравелла-1М» с рабочим полем 150х150 мм для микрообработки тонколистовых материалов (0,3-0,5 мм и 0,6-1 мм). Лазерный способ микрообработки импульсным излучением с наносекундной длительностью обеспечивает на порядок большую производительность по сравнению с традиционными способами, включая и ЭЭО, малые шероховатость поверхности реза (≤ 1...2 мкм) и зону термического влияния (≤ 3...5 мкм) и нет расслоения и микротрещин в таких металлах как молибден и вольфрам.