2. 光谱特性：中心波长(CWL)、半高全宽(FWHM)、峰值透过率、截止深度、截止范围
聊滤光片选型，光谱特性是绕不开的核心。说白了，滤光片就是一道光闸——让该过的光过去，不该过的光挡住。但怎么定义“该过”和“不该过”？就是靠下面这五个参数。
我刚开始做传感器项目时，总觉得这些参数看看 datasheet 就行。后来吃过亏才明白，每个参数背后都有坑。一个一个说。
2.1 中心波长 (CWL) —— 你的信号在哪
中心波长，就是滤光片透射曲线的几何中心。比如你用一个 850nm 的滤光片，它的 CWL 就是 850nm。
但这里有个容易忽略的点：CWL 不等于光源的峰值波长。我见过有人直接把 LED 的峰值波长当 CWL 来选，结果装上去信号弱了一半。为什么？因为 LED 的峰值波长会随温度漂移，而滤光片的 CWL 是固定的。
2.2 半高全宽 (FWHM) —— 通带有多宽
FWHM 就是透射率峰值一半处的带宽。这个参数直接决定了你的信噪比。
举个例子：你要检测 850nm 的信号，背景光里有 800nm 到 900nm 的杂散光。如果 FWHM 是 50nm，那只有 825nm 到 875nm 的光能通过。如果 FWHM 是 10nm，那就只有 845nm 到 855nm 的光能通过。
窄 FWHM 的好处是抑制背景光能力强，但代价是信号强度会下降。宽 FWHM 信号强，但容易被干扰。
| 应用场景 | 推荐 FWHM | 原因 |
|---|---|---|
| 荧光检测 | 10-20nm | 需要分离激发光和荧光，窄带是关键 |
| 激光测距 | 1-5nm | 激光线宽极窄，窄带能最大限度抑制环境光 |
| 环境光传感器 | 50-100nm | 需要模拟人眼响应，宽带更合适 |
| 气体检测 | 2-10nm | 气体吸收峰很窄，需要精准匹配 |
2.3 峰值透过率 (Tmax) —— 信号能过去多少
峰值透过率就是滤光片在 CWL 处的最大透射率。理论上越高越好，但实际受限于镀膜工艺。
常见的干涉滤光片峰值透过率在 70%-95% 之间。别小看这百分之几的差距——在微弱信号检测中，5% 的透过率差异可能意味着你能不能检测到信号。
我个人的经验：优先保证 FWHM 和截止深度，再追求峰值透过率。因为透过率低了可以靠增加光源功率或提高探测器增益来补偿，但带宽宽了或截止深度不够，带来的噪声是没法后期处理的。
2.4 截止深度 (OD) —— 挡住不该过的光
截止深度用 OD（Optical Density）表示。OD 值每增加 1，透射率就降低 10 倍。
- OD 1：透射率 10%
- OD 2：透射率 1%
- OD 3：透射率 0.1%
- OD 4：透射率 0.01%
- OD 5：透射率 0.001%
你想想看，如果你的信号光只有 1μW，而背景光有 1mW。如果截止深度只有 OD 3，那漏过去的背景光还有 1μW，跟信号光一样强——这还怎么测？
2.5 截止范围 —— 从哪到哪要挡住
截止范围就是滤光片需要阻挡的波长区间。通常从紫外（200nm）到近红外（1100nm）都需要考虑，因为硅基探测器的响应范围就在这个区间。
但这里有个细节：截止范围不是越宽越好。宽截止范围意味着更多的镀膜层数，成本更高，而且可能影响通带内的透过率。
我建议的做法：先搞清楚你的探测器响应范围，再确定需要阻挡的波段。比如你用 InGaAs 探测器（响应到 1700nm），那截止范围就要覆盖到 1700nm。如果只是普通硅探测器，截止到 1100nm 就够了。
2.6 五个参数的关系 —— 一张图看懂
下面这张图把五个参数的关系画清楚了。我习惯在选型时先看这张图，心里有个全局概念。
2.7 实际选型中的权衡
五个参数不是独立的，它们互相牵制。我总结了一个优先级顺序，供你参考：
- 先定 CWL：匹配光源，考虑温度漂移
- 再定截止范围和截止深度：根据背景光强度和探测器响应范围
- 然后选 FWHM：在信号强度和抗干扰之间找平衡
- 最后看峰值透过率：够用就行，别盲目追求高透过率