窄带滤光片选择性地透射特定波长的光，从而使其可用于光谱选择性检测。在这些系统中，既可以使用单个滤光片来实现光色散，该滤光片的透射特性可以随时间变化，也可以通过使光穿过多个分别安装在其自己的检测器上的独特的窄带滤光片的阵列来实现。尽管它们仍然受到检测器和滤波器尺寸的限制，但是基于窄带滤波器的光谱仪在微型化方面比基于色散系统的光谱仪具有关键优势。除了它们的平面性的好处外，光谱滤波元件和探测器之间不需要分离（也就是路径长度），这就规避了色散装置的一个基本限制并为更紧凑的系统提供了可能。

一系列可调谐窄带滤波器，如声光可调谐滤波器、液晶可调谐滤波器和Fabry-Pérot滤波器以及微环谐振器都已在光谱仪中实现。它们的光谱传输可以通过电压或声音信号的应用来快速和动态地控制，这些信号可以暂时地分离光谱成分。声光可调谐滤波器利用声场在固态双折射晶体中产生周期性波动的折射率，类似于可调谐衍射光栅。然而，迄今为止，双折射晶体的尺寸限制已成为声光可调谐滤光片光谱仪小型化的主要障碍。液晶可调谐滤光片也受到类似的限制，包括一堆偏振器和液晶单元，这些都是小型化的挑战。另一方面，可调谐Fabry-Pérot滤波器可以通过成熟的微电子机械系统兼容工艺制造，这使得它们非常适合于微光谱仪的大规模生产。

基于可调谐Fabry-Pérot滤波器的微光谱仪的典型结构具有一个谐振光学腔，该谐振腔由两个平行镜组成。当两个反射镜之间的光学距离是其半波长的整数倍时，光可以在腔中共振并增强，从而使通过腔（和反射器）到探测器的理想传输达到最大。图3A显示了作为光波长函数的传输，假设给定器件的吸收率和反射率是固定的，则可以通过改变光路长度来调节透射光谱。一般地，调整反射镜的间距是最常见的策略，可通过使用静电或压电致动器来实现（图3B和C），其中，当前的微电子机械系统技术直接提供了广泛的可调范围。可以通过选择电光可调谐的铌酸锂或液晶作为腔介质来实现折射率的可调谐性。入射角已通过旋转滤镜进行了更改。

在设计这些Fabry-Pérot光谱仪以实现高性能时，需考虑几个关键因素。透射峰的半峰宽决定了基于滤波器的光谱仪的光谱分辨率而光谱分辨率又等于腔体的固有精度。因此，高分辨率需要高反射率，但是对于金属镜腔，这将导致较低的透射率，从而导致较弱的信噪比。这里的解决方案是使用分布式布拉格反射器作为反射镜，该反射镜由交替的高折射率和低折射率介电质四分之一波层组成，在特定光谱范围内具有高反射率和低吸收率。但是，它们昂贵且制造复杂得多。