在機器視覺系統(tǒng)設(shè)計中，最重要的是獲得較高的圖像對比度。正確地選擇照明方式、孔徑大小和鏡頭性能，都可以增加圖像對比度及提高系統(tǒng)性能。雖然設(shè)計師可能會為了增加系統(tǒng)性能而考慮升級照明及鏡頭，但這種做法會導致系統(tǒng)的成本顯著增加。但是如果設(shè)計師評估被成像物體的光譜特性便會發(fā)現(xiàn)，只需要使用不同的濾光片，就能以很低的價格大大提高成像品質(zhì)，同時最大限度地降低對其他設(shè)計元素的影響。

彩色濾光片為設(shè)計師提供了廉價的、適用于許多應用的對比度改善解決方案，但這僅是在很寬的光譜范圍中區(qū)分物體特征，如區(qū)分橙色與紫色物體。

干涉濾光片也透射特定波長范圍的光線，但較彩色玻璃濾光片更為精確。干涉濾光片可提供納米級別的精準控制以透射及截止不同波長范圍的光線。中性密度濾光片和偏振濾光片也可為特定成像場景提高性能。為了正確地使用濾光片，設(shè)計師必須理解各類濾光片的優(yōu)勢與限制。

常規(guī)的超窄帶濾光片結(jié)構(gòu)設(shè)計一般采用類似于 Fabry- Perot 干涉儀的結(jié)構(gòu), 即在兩個高反射膜系中 間夾一個間隔層( 腔) ,反射膜系由四分之一中心波 長的膜層組成 ,間隔層厚度為二分之一中心波長的 整數(shù)倍。這種最簡單的單腔結(jié)構(gòu)濾光片性能較差, 通帶形狀為三角形。

為滿足閃電探測使用要求, 超 窄帶濾光片設(shè)計采用兩腔或三腔結(jié)構(gòu) ,即利用耦合 層將多個單腔結(jié)構(gòu)組合起來, 以得到接近矩形的通帶。對于多腔結(jié)構(gòu), 濾光片的帶寬主要決定于膜層 材料折射率、 膜系結(jié)構(gòu)和周期數(shù)、 間隔層材料和結(jié)構(gòu) 以及耦合層的材料和結(jié)構(gòu)。在初步設(shè)計結(jié)果確定 后,通過調(diào)節(jié)間隔層和耦合層參數(shù) ,可以對濾光片的 帶寬進行微調(diào)以得到滿足設(shè)計要求的結(jié)果。