Introduction aux spécifications de performance des filtres - Chapitre 1

Les spécifications de performance des filtres sont des descriptions nécessaires de leurs performances, rédigées dans un langage facilement compréhensible par les concepteurs de systèmes, les utilisateurs, les fabricants de filtres, etc. Parfois, le fabricant du filtre rédige les spécifications en fonction des performances atteignables du filtre. Parfois, elles sont rédigées par lui-même, soit pour l'utilisateur, soit pour un catalogue de produits standard non explicitement appliqué ; ce dernier point n'est pas abordé ici. Dans la plupart des cas, les spécifications de performance sont rédigées par le concepteur du système.

Afin d'obtenir les performances souhaitées du système, le concepteur décrit les performances requises du filtre à l'aide d'une métrique. Lors de la rédaction d'une telle métrique, la première question à laquelle il faut répondre est : à quoi sert le filtre ? L'objectif du filtre doit être clairement et précisément défini, et cela servira de base à la rédaction. Il n'existe pas de méthode systématique pour spécifier les détails des performances. Parfois, les performances du système auquel le filtre est appliqué doivent atteindre un certain niveau, sans quoi la description ultérieure ne sera pas ciblée. Les exigences de performance d'un filtre doivent être faciles à déterminer, mais ce n'est souvent pas chose aisée. Il n'existe pas d'exigences absolues en matière de performance ; la performance doit être aussi élevée que la complexité ou le prix le permettent. Dans ce cas, le système utilise des filtres de performances différentes, et ces performances doivent être mises en balance avec le coût, la complexité et la capacité à évaluer ce qui est raisonnable. La métrique finale sera un compromis entre les exigences et les possibilités d'obtention. Cela nécessite souvent la saisie de nombreuses informations de conception et de fabrication, ainsi qu'une communication étroite entre l'utilisateur et le fabricant. Il est important de rappeler que les spécifications qui ne répondent pas aux applications pratiques n'ont qu'un intérêt académique. À titre d'exemple, examinons brièvement le problème : comment obtenir une raie spectrale dans un spectre continu ? Un filtre à bande étroite est évidemment nécessaire, mais quelle largeur de bande et quel type de filtre sont nécessaires ? L'énergie de la raie spectrale transmise par un filtre dépend principalement de sa transmittance maximale (en supposant que la position du pic du filtre puisse toujours être ajustée à la raie spectrale du problème), tandis que l'énergie du spectre continu dépend de l'aire totale sous la courbe de transmittance, y compris la zone de coupure en longueur d'onde éloignée du pic. Plus la bande passante est étroite, plus le contraste entre le continuum harmonique et le spectre continu est élevé, d'autant plus que la bande passante se rétrécit, ce qui augmente généralement la coupure. Cependant, plus la bande passante est étroite, plus le coût de fabrication est élevé, car son rétrécissement augmente la difficulté de fabrication ; et il augmente également le rapport focal admissible, car il accroît encore la sensibilité à la non-collimation optique. Ce dernier point signifie que, pour un même champ de vision, la bande passante plus étroite du filtre doit être élargie afin de permettre un rapport focal plus important. Cependant, cela augmentera la difficulté de fabrication et la complexité du système. Une façon d'améliorer les performances d'un filtre est d'augmenter la pente de la bande passante tout en conservant la même largeur de bande. Une bande passante rectangulaire offre un contraste plus élevé qu'un simple filtre Fabry-Perot de même demi-largeur, et la bande passante présente l'avantage supplémentaire d'une coupure plus importante par rapport au pic du filtre. Il est possible de décrire cette pente par 1/10 ou 1/100 de la largeur de bande. Là encore, plus la pente est forte, plus la production est difficile et coûteuse.

–Cet article est publié parfabricant de machines de revêtement sous videGuangdong Zhenhua