薄膜滤波器是一个很薄的小方块，由多层玻璃制成，用于在 CWDM 和 DWDM 模块中对各种波长信号进行过滤处理。
显然，将器件集成到成品之前对其进行测试最好不过了，因为组装好产品后一旦发现元件存在不足，要进行校正往往为时已晚。正因如此，CWDM 模块制造商们早在生产阶段就对其设备执行 IL、PDL 和 ORL 检测。这些年来在光学定位、元件粘合、光纤输入/输出集成以及封装等方面的持续科研投资成果甚丰。所以，CWDM 模块制造商可借助这些成果，在将薄膜滤波器装入 CWDM 模块之前对其进行鉴定，进而节约了大量成本。
许多制造商从第三方供应商处购买薄膜滤波器，而他们大都只对 10% 到 20% 的所购滤波器执行 IL 测试。其测试装置通常由一个宽带光源、一个 OSA 和几个准直器组成，可对发送和反射的信号进行鉴定。这其中存在的问题是，准直器非常小，所以必须不断重新调整入射光和被测设备，使其与信号发送和反射准直器对齐；这通常需要手动操作以确保准确测量。
我们的途径：IQS-12008 全波段元件分析仪
使用 EXFO 的 IQS-12008 全波段元件分析仪对薄膜滤波器执行测试的主要优势是：光线可以轻松在 5 mm 表面上（我们的光纤适配器和远程检测器头）实现对准，远远优于光线在 100 µm 表面上（即一个准直器）对准。同时也会极大加快处理速度，甚至还可以进行自动测量，这样可测试所有的滤波器（而不是仅仅测量其中的 10% 到 20%）。
EXFO 的 IQS-12008 全波段元件分析仪最初是专为大范围无源元件测试应用而设计的，包括 CWDM 多路复用器和多路信号分解器、FTTH/PON 分线器、WDM 过滤器和三工器、光纤的谱损、宽带耦合器、Raman 元件、衰减器和衰减器阵列、隔离器和环形器、混合元件、消偏振器等。
此系统采用覆盖 1260 到 1630 nm 波长范围（O、E、S、C、L 和 U 波段）的可调式激光光源，允许用户按照不同波长，快速且精确的执行插入损耗 (IL)、光回损 (ORL) 和偏振相关损耗 (PDL) 测量。此全波段测试系统可以提供完整测试，从而避免由于需要集成多个光源和拼接数据所造成测试参数精度降低的情况。
除了上述所有功能外，EXFO 还为 IQS-12008 增加了一项新的功能，以满足用户测量自由空间光学元件的需求。通过这种方式，我们发现我们的自由空间元件测量方法对于测量 CWDM 模块中的薄膜过滤器也特别有用。
本文简要介绍了我们为使此仪器能够鉴定自由空间元件所做的改进，并给出了执行这些测量所需的测试装置。
实现自由空间元件测量
为了进行自由空间元件测量，而同时又不影响所有其它测量能力的质量和准确性，必须要开展以下几项重要的事情。必须对系统的数据取样卡进行改进，添加一个 BNC 连接器（而非标准检测器）。同时，必须开发新的远程头和带有透镜的光纤适配器。当然，仍使用标准检测器（低 PDR，1 mm InGaAs），但将其安装在一个金属立方体上，即远程头上，可以很方便的拧到标准光学接线柱和固定器工具上。远程头/检测器配备了另外一个 BNC 连接器并通过一根低噪音双重屏蔽光缆完成组装。
旋到远程头的特殊光纤适配器 (FOA) 使用透镜，可仿真 5 mm 检测器。因为我们处理的是自由空间光学器件，因此必须首先捕获通过被测设备的光信号，然后再聚焦到检测器。
图 1. IQS-12008 全波段元件分析仪
下图说明为实现自由空间测量而进行的改进：
执行自由空间测量的装置也是不同的。关键是正确对准所有的东西。因此，还需要光机械固定器。
薄膜滤波器测试的特性
通过如图 4 所示的自由空间测量装置，用户可测量当今针对电信应用领域而制造的所有滤波器。
下图显示了通过 EXFO 的 IQS-12008 全波段元件分析仪执行薄膜滤波器测量的示例。
 图 5.四个薄膜滤波器 (DUT)
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 图 6.一个薄膜滤波器的全波段 IL 分析屏幕截图
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测试中所用的滤波器用于 C 和 L 波段，正如结果所证明（如图 6），如果不在 O 波段上测试，不可能知道此类设备的确切影响。这种情况下，可使用 1300 nm 左右的另一带通滤波器。
入射角对测量的影响
设计此方面时，我们力图确保测量的准确性不被影响。因此，我们的系统可确保入射角方面存在的差异不会影响到达检测器的光线。以下是对入射角为 0º 的光束和入射角为 1.8º 的信号的轨迹比较简略说明。
在 0º，光束没有任何偏差地通过了薄膜滤波器 (DUT)（见图 7），同时没有任何偏差地到达了检测器（见图 8）。
 图 7.入射角为 0º 时光通过 DUT 的轨迹 |
 图 8.入射角为 0º 时光束到达检测器的轨迹（红线） |
在 1.8º，光束以 1.8º 的偏差通过了薄膜滤波器 (DUT)（见图 9），但到达检测器时偏差极小，对最终结果没有影响（见图 10）。
 图 9.入射角为 1.8º 时光通过 DUT 的轨迹 |
 图 10.入射角为 1.8º 时光到达检测器的轨迹（右侧的竖线） |
结论
如上所述，全波段测量在当今的应用中变得极其重要，但直到现在为止还没有真正意义上的实现自由空间测量的系统。EXFO 将一如既往地开发此项特殊自由空间技术，确保自由空间测量高效且准确，不会影响其它测量质量并能覆盖所有的波段，从而满足用户在此方面的特定需求。
