Технические характеристики фильтра — это необходимые описания его характеристик на языке, легко понятном системным проектировщикам, пользователям, производителям фильтров и т. д. Иногда производитель фильтра составляет спецификации, исходя из достижимых характеристик фильтра. Иногда они составляются производителем фильтра на основе достижимых характеристик фильтра либо для пользователя, либо для стандартного каталога продукции, который явно не применяется (последний вариант мы здесь обсуждать не будем). В большинстве случаев технические характеристики часто составляются системным проектировщиком.
Для достижения желаемой производительности системы разработчик описывает требуемые характеристики фильтра в метрике. При составлении такой метрики первый вопрос, на который необходимо ответить: для чего используется фильтр? Назначение фильтра должно быть четко и точно определено, и это станет основой для описания. Систематического способа определения характеристик производительности не существует. Иногда производительность системы, к которой применяется фильтр, должна находиться на определенном уровне, иначе дальнейшее описание не будет иметь смысла. Требования к производительности фильтра должны быть легко определены, но это часто непростая задача. Нет абсолютных требований к производительности; производительность должна быть настолько высокой, насколько позволяет сложность или возможная цена. В этом случае система использует фильтры с разной производительностью, и производительность должна быть сбалансирована с ее стоимостью, сложностью и возможностью принятия решений о том, что является разумным. Окончательная метрика будет представлять собой компромисс между требуемым и достижимым. Это часто требует ввода большого объема проектной и производственной информации, а также тесного взаимодействия между пользователем и производителем. Важно помнить, что характеристики, не удовлетворяющие практическим применениям, представляют лишь академический интерес. В качестве примера кратко рассмотрим проблему: как получить спектральную линию в непрерывном спектре. Очевидно, необходим узкополосный фильтр, но какая ширина полосы пропускания и какой тип фильтра необходимы? Энергия спектральной линии, прошедшей через фильтр, будет зависеть в первую очередь от его пикового коэффициента пропускания (при условии, что пиковое положение фильтра всегда можно настроить под спектральную линию в рассматриваемой задаче), в то время как энергия непрерывного спектра будет зависеть от общей площади под кривой коэффициента пропускания, включая область отсечки длины волны вдали от пика. Чем уже полоса пропускания, тем выше контраст между гармоническим непрерывным спектром и непрерывным спектром, особенно по мере сужения полосы пропускания, что, как правило, увеличивает отсечку. Однако чем уже полоса пропускания, тем дороже будет изготовление, поскольку сужение полосы пропускания увеличивает сложность производства; а также это увеличит допустимое фокусное отношение, поскольку дополнительно повышает чувствительность к оптической неколлимации. Последний пункт здесь означает, что для того же поля зрения более узкая полоса пропускания фильтра должна быть расширена, чтобы можно было использовать большее фокусное отношение, но это увеличит сложность изготовления и всей системы. Один из способов улучшить характеристики фильтра — увеличить крутизну края полосы пропускания, сохраняя при этом ту же ширину полосы. Прямоугольная форма полосы пропускания имеет более высокий контраст, чем простой фильтр Фабри-Перо с той же полушириной, и полоса пропускания имеет дополнительное преимущество в том, что ширина среза вне пика фильтра также становится больше. Описать эту крутизну края можно с помощью 1/10 ширины полосы или 1/100 ширины полосы. Опять же, чем круче край, тем сложнее и дороже его изготовление.
– Данная статья опубликованапроизводитель вакуумных напыляемых машинГуандун Чжэньхуа
Дата публикации: 28 сентября 2024 г.