Фотоны, двигающиеся параллельно оси стержня, при столкновении с возбужденными атомами вызывают образование новых фотонов, возникший поток фотонов многократно отражается от посеребренных торцов стержня, при этом мощность светового потока лавинообразно нарастает. При достижении определенной мощности ярко красный когерентный световой луч вырывается через полупрозрачный торец. Фокусировка луча на обрабатываемой поверхности производится с помощью специальной оптической системы. По энергетическим характеристикам световой луч ОКГ ближе всего к электронному. При выходной мощности ОКГ 10 кВт и диаметре луча 250 мкм плотность энергии светового луча составляет 10 Вт/см 2. Длительность импульса накачки твердотельных ОКГ 0,1 – Юме. Длительность излучения лазера в зависимости от режима работы колеблется в пределах 0,1 – 1,0 мс. Частота повторения импульсов может изменяться в широких пределах от 0,1 до 100 импульс/с. Коэффициент полезного действия ОКГ невелик и обычно не превышает 1 %. Режим лазерной сварки необходимо выбирать таким образом, чтобы обеспечить нагрев сварного соединения до температуры выше температуры плавления, но ниже температуры испарения свариваемых металлов. Интенсивность нагрева металла в зоне сварки зависит от длительности и других параметров излучения ОКГ, температуры плавления металла, его плотности, теплопроводности и отражательной способности.
Свариваемые заготовки обычно имеют вид проволоки или листов соответственно диаметром или толщиной 0,05 – 1,0 мм. Для получения прочного соединения проволок диаметром ОД – 0,25 мм требуемая мощность лазера составляет 5 – 10 Дж.
Сравнительно легко свариваются алюминий и медь вследствие низкого давления их паров и высокой теплопроводности. Труднее свариваются бериллий и титан вследствие высокого давления их паров. Металлы группы железа занимают промежуточное положение.
Лучом лазера сваривают однородные и разнородные материалы, например алюминий с никелем, золото с германием. ОКГ применяют для вплавления тонкой проволоки в стекло, сварки сверхминиатюрных сепараторов подшипников, проволочных сеток из высоколегированной стали, фольги из тугоплавких металлов. Светолучевая сварка может осуществляться в открытой атмосфере, в инертных газах, в вакууме и в другой любой светопроводящей среде. Способность светового луча ОКГ проходить, почти не теряя своих свойств сквозь прозрачные материалы, используется при сварке деталей электронных ламп, уже заключенных в герметическую стеклянную оболочку.
