[发明专利]一种基于光频梳的植物生态监测系统

权利要求书

1.一种基于光频梳的植物生态监测系统，其特征在于所述植物生态监测系统包括光频梳光源模块、光学监测模块、探测器模块、数据采集与处理模块以及时钟同步模块，所述光频梳光源模块上的两个输出端分别连接所述光学监测模块和所述探测器模块的输入端，所述光学监测模块的输出端连接所述探测器模块的输入端，所述探测器模块的输出端连接所述数据采集与处理模块的输入端，所述时钟同步模块的两个输出端分别连接所述光频梳光源模块的输入端和所述数据采集与处理模块的输入端；

所述光频梳光源模块输出具有重频差的监测光和参考光，所述监测光经所述光学监测模块调节功率、波长以及光束后作用于监测对象，所述探测器模块接收经由所述监测对象反射的所述监测光，所述探测器模块对回返的所述监测光和所述参考光进行拍频，所述数据采集与处理模块采集所述探测器模块发出的拍频信号后进行分析并实时还原所述监测对象的吸收光谱以及形貌特征；

所述光学监测模块由虚拟成像相位阵列、光栅、望远镜系统组成，所述虚拟成像相位阵列和所述光栅对光源信号进行面阵排列，所述望远镜系统调整入射到所述监测对象上的光斑大小；所述光学监测模块包括依次设置的二分之一波片、第一偏振分束器、四分之一波片、虚拟成像相位阵列、光栅、第一共焦透镜、第二共焦透镜；

所述探测器模块包括依次设置的二分之一波片、第二偏振分束器、二分之一波片、第三偏振分束器、探测器。

2.根据权利要求1所述的一种基于光频梳的植物生态监测系统，其特征在于所述光频梳光源模块包括两台具有重频差的飞秒光频梳以及实现所述重频差的锁定模块，所述重频差的锁定方式为光频参考锁定、载波包络零频锁定、重频锁定中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求2所述的一种基于光频梳的植物生态监测系统，其特征在于所述重频差的锁定方式的反馈激励为压电陶瓷、电流、温度、电光调制晶体、可饱和吸收体、碳纳米管、石墨烯调制器中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求2所述的一种基于光频梳的植物生态监测系统，其特征在于两台所述光频梳的波长范围在极紫外、紫外、可见光、近红外、中红外、远红外的波长范围内。

5.根据权利要求1所述的一种基于光频梳的植物生态监测系统，其特征在于所述探测器为光电二极管探测器、单光子探测器、光学平衡探测器中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述的一种基于光频梳的植物生态监测系统，其特征在于所述时钟同步模块为原子钟、光钟、信号发生器中的一种。