[发明专利]一种演示三能级激光器工作原理的实验系统及方法

权利要求书

1.一种演示三能级激光器工作原理的实验系统，其特征在于：包括仪器箱体、电磁跳球矩阵组、激光显示系统和仪器控制面板；

所述电磁跳球矩阵组设置在仪器箱体内，电磁跳球矩阵组由若干个电磁跳球系统(6)均匀排布组成；

所述仪器箱体包括有发光背板(8)，所述发光背板(8)作为仪器箱体的其中一块侧面板，在发光背板(8)的一侧边上设置有两个位置传感器(9)，所述位置传感器(9)与电磁跳球矩阵组中一个电磁跳球系统(6)对齐；

所述激光显示系统设置在仪器箱体侧边，其由半导体激光器(10)和设置在半导体激光器(10)输出端的光导玻璃棒(11)组成；

所述仪器控制面板由程序控制模块和按键开关组成，所述按键开关包括仪器电源开关(1)、热激发演示开关(2)、泵浦开关(3)、受激跃迁演示开关(4)和连续自动演示开关(5)。

2.根据权利要求1所述的一种演示三能级激光器工作原理的实验系统，其特征在于：所述仪器箱体还包括四块透明挡板(7)，四块透明挡板(7)分别作为仪器箱体的前侧面板、左侧面板、右侧面板和顶端面板，所述发光背板(8)为仪器箱体的后侧面板。

3.根据权利要求1或2所述的一种演示三能级激光器工作原理的实验系统，其特征在于：所述发光背板(8)是由外层板(19)和内层板(18)组成的双层结构，所述外层板(19)上安装有红色LED灯(16)和蓝色LED灯(17)，所述内层板(18)为半透明塑料板，其面向电磁跳球矩阵组安装。

4.根据权利要求3所述的一种演示三能级激光器工作原理的实验系统，其特征在于：所述红色LED灯(16)和蓝色LED灯(17)在外层板(19)上相间排列。

5.根据权利要求1所述的一种演示三能级激光器工作原理的实验系统，其特征在于：所述电磁跳球系统(6)由密绕线圈(12)、软铁棒(13)、轻质球(14)和铝环(15)组成，所述密绕线圈(12)设在仪器箱体的底板上，所述软铁棒(13)竖直插进密绕线圈(12)中，所述铝环(15)水平固定在轻质球(14)的内部，所述轻质球(14)带有竖直中空管道，轻质球(14)穿套在软铁棒(13)上。

6.根据权利要求5所述的一种演示三能级激光器工作原理的实验系统，其特征在于：当所述密绕线圈(12)通电时，轻质球(14)向上跳起，密绕线圈(12)断电后轻质球(14)自由下落；当所述密绕线圈(12)持续通电时，轻质球(14)悬停在软铁棒(13)上的某一位置，且该位置处设有色环。

7.根据权利要求6所述的一种演示三能级激光器工作原理的实验系统，其特征在于：两个位置传感器(9)与最接近的电磁跳球系统(6)对齐，且位于上方的位置传感器(9)对准该电磁跳球系统(6)中的所述色环的位置，位于下方的位置传感器(9)对准该电磁跳球系统(6)中的底部位置。

8.根据权利要求1所述的一种演示三能级激光器工作原理的实验系统，其特征在于：所述电磁跳球矩阵由28个电磁跳球系统(6)组成，且28个电磁跳球系统(6)在仪器箱体内呈4×7排列。