En el ámbito de los filtros ópticos, concretamente los filtros de paso de banda, la CWL (longitud de onda central) y el FWHM (ancho total a la mitad del máximo) son los dos parámetros espectrales más importantes. Aunque la deposición de películas delgadas es un proceso extremadamente preciso, sigue siendo un proceso físico. Por ello, los fabricantes especifican tolerancias «estándar» que varían según el grado de calidad del filtro y el intervalo de longitudes de onda.
1. Longitud de onda central (CWL)
La CWL es el punto medio matemático de la banda de paso. Sus tolerancias dependen del número total de capas del recubrimiento y de la uniformidad de la deposición sobre el sustrato.
| Grado del filtro | Tolerancia estándar | Aplicación típica |
| Comercial / Estándar | ±2nm a ±5nm | Iluminación general, luces indicadoras. |
| Precisión / Análisis | ±0.5nm a ±1nm | Microscopía de fluorescencia, química clínica. |
| Línea láser / Ultraprecisión | ±0.1nm a ±0.2nm | Espectroscopia Raman, LIDAR, depuración de líneas láser. |
Nota: Las tolerancias de CWL suelen expresarse como un porcentaje de la longitud de onda en los filtros IR (p. ej., ±1%).
2. Anchura a media altura ( FWHM)
La FWHM define el ancho de banda del filtro a 50% de su transmisión máxima. Esto está determinado por el diseño de las «cavidades» de la estructura de capas delgadas.
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Tolerancia estándar: normalmente entre ±10% y ±20% del valor FWHM nominal.
- Ejemplo: para un filtro con 10 nm FWHM, el resultado real suele estar entre 8 nm y 12 nm.
- Tolerancia de precisión: Puede reducirse a ±5% o incluso a ±2% para aplicaciones avanzadas, aunque esto aumenta considerablemente el coste de fabricación y reduce el rendimiento de producción.
3. Factores que afectan a estas tolerancias
Incluso si un filtro se fabrica perfectamente conforme a las especificaciones, sus valores efectivos de CWL y FWHM pueden desplazarse durante el uso debido a:
- Ángulo de incidencia (AOI): A medida que aumenta el ángulo, la CWL se desplaza hacia longitudes de onda más cortas (desplazamiento al azul).
- Temperatura: La respuesta espectral de la mayoría de los recubrimientos se desplaza hacia longitudes de onda mayores (desplazamiento al rojo) a medida que aumenta la temperatura, normalmente a una tasa de 0.01 nm/°C a 0.03 nm/°C.
- Entorno de funcionamiento: Una humedad elevada puede hacer que los filtros «shifter» (sin recubrimiento duro) se hinchen, alterando su rendimiento espectral. Los filtros modernos con recubrimiento duro (Ion Slung Deposition) son mucho más estables.
Comparación de tecnologías de recubrimiento
| Tecnología | Rigor de las tolerancias | Estabilidad |
| Evaporativo (blando) | Suelto | Bajo (higroscópico) |
| Asistido por iones (IAD) | Moderado | Medio |
| Pulverización catódica (recubrimiento duro) | Muy estrecha | Alta (resistente a las condiciones ambientales) |
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