CO2激光器是一种气体激光器，利用二氧化碳（CO2）、氮气（N2）和氦气（He）的混合气体作为工作介质。其基本原理基于分子振动能级的跃迁。当施加高压放电时，氮气分子首先被激发，然后通过碰撞将能量传递给CO2分子，使其跃迁到高能级。CO2分子从高能级跃迁到低能级时释放光子，形成激光。这种激光器通常在红外波段（10.6微米）工作，具有高功率输出和良好的光束质量。CO2激光器的结构主要包括放电管、谐振腔、冷却系统和电源等部分。放电管用于容纳气体混合物并产生放电，谐振腔由两个反射镜组成以提供光学反馈，冷却系统用于维持工作温度，电源提供激发能量。CO2激光器广泛应用于工业切割、焊接、医疗和科研等领域。
