La découpe laser est une technologie qui utilise un  laser  pour vaporiser des matériaux, ce qui donne un bord coupé. Bien qu'il soit généralement utilisé pour des applications de fabrication industrielle, il est désormais utilisé par les écoles, les petites entreprises, les architectes et les amateurs. La découpe laser   fonctionne en dirigeant la sortie d'un laser haute puissance, le plus souvent via l'optique. L'  optique laser  et  la CNC  (commande numérique par ordinateur) sont utilisées pour diriger le faisceau laser vers le matériau. Un laser commercial pour couper des matériaux utilise un système de contrôle de mouvement pour suivre un  code CNC ou G  du motif à découper sur le matériau. Le faisceau laser focalisé est dirigé vers le matériau, qui fond, brûle, se vaporise ou est emporté par un jet de gaz,  laissant un bord avec une finition de surface de haute qualité.

Il existe trois principaux types de lasers utilisés dans la découpe laser. Le  laser CO2  convient à la découpe, au perçage et à la gravure. Les  lasers néodyme  (Nd) et néodyme  yttrium-aluminium-grenat  ( Nd:YAG ) sont de style identique et ne diffèrent que par l'application. Nd est utilisé pour l'alésage et lorsqu'une énergie élevée mais une faible répétition sont nécessaires. Le laser Nd:YAG est utilisé là où une puissance très élevée est nécessaire ainsi que pour l’alésage et la gravure. Les lasers CO2 et Nd/Nd:YAG peuvent être utilisés pour  le soudage .

Les lasers CO2 sont généralement « pompés » en faisant passer un courant à travers le mélange gazeux (excité par courant continu) ou en utilisant de l'énergie radiofréquence (excitée par RF). La  méthode RF  est plus récente et est devenue plus populaire. Étant donné que les conceptions à courant continu nécessitent des électrodes à l'intérieur de la cavité, elles peuvent subir une érosion des électrodes et un placage du matériau de l'électrode sur  la verrerie  et  l'optique . Étant donné que les résonateurs RF ont des électrodes externes, ils ne sont pas sujets à ces problèmes. Les lasers CO2 sont utilisés pour la découpe industrielle de nombreux matériaux, notamment le titane, l'acier inoxydable, l'acier doux, l'aluminium, le plastique, le bois, le bois d'ingénierie, la cire, les tissus et le papier. Les lasers YAG sont principalement utilisés pour découper et tracer les métaux et la céramique.

Outre la source d’énergie, le type de flux de gaz peut également affecter les performances. Les variantes courantes des lasers CO2 incluent le flux axial rapide, le flux axial lent, le flux transversal et la dalle. Dans un résonateur à flux axial rapide, le mélange de dioxyde de carbone, d'hélium et d'azote circule à grande vitesse par une turbine ou une soufflante. Les lasers à flux transversal font circuler le mélange gazeux à une vitesse inférieure, nécessitant un ventilateur plus simple. Les résonateurs refroidis par dalle ou par diffusion possèdent un champ de gaz statique qui ne nécessite aucune pressurisation ni verrerie, ce qui permet de réaliser des économies sur le remplacement des turbines et de la verrerie.

Le générateur laser et les optiques externes (y compris la lentille de mise au point) nécessitent un refroidissement. Selon la taille et la configuration du système, la chaleur perdue peut être transférée par un liquide de refroidissement ou directement à l'air. L'eau est un liquide de refroidissement couramment utilisé, généralement circulé dans un système de refroidissement ou de transfert de chaleur.

Un microjet laser est un laser guidé par jet d'eau   dans lequel un faisceau laser pulsé est couplé à un jet d'eau à basse pression. Celui-ci est utilisé pour effectuer des fonctions de découpe laser tout en utilisant le jet d'eau pour guider le faisceau laser, un peu comme une fibre optique, à travers une réflexion interne totale. Les avantages sont que l’eau élimine également les débris et refroidit le matériau. Des avantages supplémentaires par rapport à la découpe laser « à sec » traditionnelle sont des vitesses de découpe élevées,  une saignée parallèle et une découpe omnidirectionnelle.

Les lasers à fibre  sont un type de laser à solide qui connaît une croissance rapide dans l'industrie de la découpe des métaux. Contrairement au CO2, la technologie fibre utilise un milieu de gain solide, par opposition à un gaz ou un liquide. Le « laser germe » produit le faisceau laser qui est ensuite amplifié dans une fibre de verre. Avec une longueur d'onde de seulement 1 064 nanomètres, les lasers à fibre produisent une taille de spot extrêmement petite (jusqu'à 100 fois plus petite que celle du CO2), ce qui le rend idéal pour couper des matériaux métalliques réfléchissants. C'est l'un des principaux avantages de la Fibre par rapport au CO2 .

 Source : wikipédia