Facteur de qualité

Le facteur de qualité d'un dispositif est une mesure du taux d'amortissement d'un oscillateur. Q peut être défini comme le rapport de la fréquence propre ν 0 à la largeur Δν de la bande passante de la résonance du dispositif ...



Catégories :

Systèmes oscillants - Grandeur sans dimension - Métrologie

Page(s) en rapport avec ce sujet :

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  • Pour obtenir un fonctionnement correct de l'oscillateur, ce dernier doit satisfaire... La fréquence de résonance et le facteur de qualité à vide se calculent... (source : pierrebuisson.free)
  • un facteur de qualité optique plus faible (∼2.108 à . 1, 55 µm). Malgré cela, un premier oscillateur a pu être assemblé avec ce nouveau résonateur.... (source : hal.archives-ouvertes)

Le facteur de qualité (ou facteur Q) d'un dispositif est une mesure du taux d'amortissement d'un oscillateur. Q peut être défini comme le rapport de la fréquence propre ν0 à la largeur Δν de la bande passante de la résonance du dispositif : Q = \frac{\nu_0}{\Delta\nu}

Q peut aussi être déterminé directement à partir de l'équation différentielle régissant l'évolution du dispositif. Le facteur de qualité permet surtout de déterminer totalement la nature du régime transitoire du dispositif.

Lien avec d'autres grandeurs

Facteur de qualité d'un oscillateur électrique

Dans le cas d'un oscillateur électrique, le facteur de qualité vaut Q = \omega_0 \tau \,\omega_0\, est la pulsation propre de l'oscillateur (exprimée en rad/s) et \tau\, est la constante de temps obtenue dans l'équation différentielle.

Facteur de qualité d'un oscillateur optique

Le facteur de qualité d'une cavité optique résonante telle que celle d'un interféromètre de Fabry-Perot peut être défini selon le temps de vie des photons dans la cavité τ :

Q = 2\pi \tau \nu_0\,

ou bien selon l'intervalle spectral libre de la cavité ISL et de la finesse F :

Q = \frac{\mathcal{F} \nu_0}{ISL}\,

Facteur de qualité d'un filtre électronique

Le facteur de qualité représente la sélectivité du filtre passe bande :

Q = \frac{f_0}{\Delta f}

avec f0 la fréquence centrale,
Δf la bande passante du filtre pour un gain de -3dB


Graphiquement

Le facteur de qualité peut aussi être calculé sur un graphique où la représentation de la fonction est celle d'un sinusoïde amortie : Il faut diviser la période propre par le nombre de périodes que nécessite la courbe de la fonction avant d'atteindre son régime asymptotique.

Références

Encyclopedia of Laser Physics and Technology

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