Introdución ás especificacións de rendemento dos filtros: capítulo 1

As especificacións de rendemento dos filtros son descricións necesarias do rendemento dos filtros nunha linguaxe que os deseñadores de sistemas, os usuarios, os fabricantes de filtros, etc. poidan comprender facilmente. Ás veces, o fabricante do filtro escribe as especificacións baseándose no rendemento alcanzable do filtro. Outras veces, escríbeas o fabricante do filtro baseándose no rendemento alcanzable do filtro, xa sexa para o usuario ou para un catálogo de produtos estándar que non se aplica explicitamente, o último dos cales non trataremos aquí. Na maioría dos casos, as especificacións de rendemento adoitan ser escritas polo deseñador do sistema.

Para obter o rendemento desexado do sistema, o deseñador describe o rendemento requirido do filtro nunha métrica. Ao escribir unha métrica deste tipo, a primeira pregunta que se debe responder é: para que se usa o filtro? O propósito do filtro debe definirse de forma clara e precisa, e esta será a base da escritura. Realmente non hai unha forma sistemática de especificar os detalles do rendemento. Ás veces, o rendemento do sistema ao que se aplica o filtro ten que estar nun certo nivel; se non, non haberá foco na descrición posterior. Os requisitos de rendemento dun filtro deberían determinarse facilmente, pero isto a miúdo non é unha tarefa doada. Non hai requisitos absolutos para o rendemento; o rendemento debería ser tan alto como o permita a complexidade ou o prezo posible. Neste caso, o sistema usa filtros de diferente rendemento, e o rendemento debe equilibrarse co seu custo, complexidade e a capacidade de emitir xuízos sobre o que é razoable. A métrica final será un compromiso entre o que se require e o que se pode alcanzar. Isto a miúdo require a entrada dunha gran cantidade de información de deseño e fabricación, e unha estreita comunicación entre o usuario e o fabricante. É importante lembrar que as especificacións que non satisfán as aplicacións prácticas son simplemente de interese académico. Como exemplo, consideremos brevemente o problema: como obter unha liña espectral nun espectro continuo. Obviamente, necesítase un filtro de banda estreita, pero que ancho de banda e que tipo de filtro se necesita? A enerxía da liña espectral transmitida por un filtro dependerá principalmente da súa transmitancia máxima (supoñendo que a posición máxima do filtro sempre se poida axustar á liña espectral do problema), mentres que a enerxía do espectro continuo dependerá da área total debaixo da curva de transmitancia, incluíndo a rexión de corte de lonxitude de onda lonxe do pico. Canto máis estreita sexa a banda de paso, maior será o contraste entre o continuo harmónico e o espectro continuo, especialmente a medida que a banda de paso se fai máis estreita, o que xeralmente aumenta o corte. Non obstante, canto máis estreita sexa a banda de paso, máis cara será a súa fabricación, xa que o estreitamento da banda de paso aumenta a dificultade da fabricación; e tamén fará que a relación focal admisible sexa maior, xa que aumenta aínda máis a sensibilidade á non colimación óptica. Este último punto significa que, para o mesmo campo de visión, a largura de banda máis estreita do filtro debe facerse maior, de xeito que se poida usar unha relación focal maior, pero isto aumentará a dificultade de fabricación e a complexidade de todo o sistema. Unha forma de mellorar o rendemento dun filtro é aumentar a inclinación do bordo da banda de paso pero mantendo o mesmo ancho de banda. Unha forma de banda de paso rectangular ten un maior contraste que un simple filtro Fabry-Perot coa mesma media largura, e a banda de paso ten a vantaxe adicional de que o corte lonxe do pico do filtro tamén se fai maior. Pódese determinar describindo esta inclinación do bordo por 1/10 de ancho de banda ou 1/100 de ancho de banda. De novo, canto máis inclinado sexa o bordo, máis difícil e caro será producilo.

–Este artigo foi publicado porfabricante de máquinas de revestimento ao baleiroGuangdong Zhenhua