【通信行业标准(YD)】 用于光纤系统的半导体光电子器件 第1部分：基本特性和额定值

ICS33.180.01
中华人民共和国通信行业标准
YD/T 2001.1-2009
用于光纤系统的半导体光电子器件第1部分：基本特性和额定值
Semiconductor optoelectronic devices for fibre optic system applicationsPart1: Specification template for essential rating and characteristicsi(IEC 62007-1:2008,Semiconductor optoelectronic devicesfor fibre optic system applications-Partl: Specification templatefor essential rating and characteristics, MOD)2009-12-11发布
2010-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部?发 布　前言
1范围·
2规范性引用文件
3术语、定义和缩略语：
4用于光纤系统或子系统的光发射二极管…·5带尾纤的激光器组件.
6用于光纤系统或子系统的PIN光电二极管·带或不带尾纤的雪崩光电二极管（APD）8用于光纤系统或子系统的PIN-TIA组件...用于泵浦光放大器的激光二极管组件9
10用于光纤模拟传输系统或子系统的激光二极管组件用于光纤系统或子系统的LED阵列·11
用于数据光纤传输的光调制器组件YD/T2001.1-2009
《用于光纤系统的半导体光电子器件》包括两个部分：第1部分：基本特性和额定值；
一第2部分：测试方法。
本部分为第1部分。
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本部分修改采用IEC62007-1：2008《用于光纤系统的半导体光电子器件第1部分：基本特性和额定值》（英文版)。
为了便于使用，本部分作了如下修改：a）统一了表格的格式；
b）极限值统一用表格表示和增加了ESD要求；c）删除了原文的前言，增加了本部分的前言；d）阿拉伯数字表示的角注用英文小写字母表示；e）按国内应用情况，作了如下修订：一激光器组件、用于泵浦光放大器的激光二极管组件和用于光纤模拟传输系统或子系统的激光.二极管组件结构中，增加量子阱和应变量子阱；一光调制器组件光电特性要求中，增加了线性度、响应度、尾纤偏振串音、带宽、残余强度调制、背向光反射、调制器电反射、分光比的要求。f）对原文中的错误作了如下修改：一原文表3（本部分表4）“LED极限值”中，5.5.6.1.1节峰值发射波长和5.5.6.14节调制下的峰值发射波长，5.5.6.1.2节光谱辐射带宽和5.5.6.15节调制下的光谱辐射带宽，符号均为入p，按国家标准相关规定，光谱辐射带宽的符号应是A入，对此作了修正，见本部分表4，序号6光谱辐射带宽和调制下的光谱辐射带宽；
一原文的表10（本部分表12）“用于泵浦光大器的激光二极管组件极限值”中，注a给出9.5.10节至9.5.13节的降额曲线或降额系数。但表中的9.5.12节和9.5.13节是针对光电二极管给出的反向电压和正向电流。参照第5章中的要求，我们认为给出9.5.10节至9.5.11节的降额曲线或降额系数是合适的，为此，本部分表12中的注a修改为：不带TEC的激光器组件，应给出序号11或12参数的降额曲线或降额因子，……。
一原文的表12（本部分表14）“用于光纤模拟传输系统或子系统的激光二极管组件极限值”中，注a给出10.5.10节至10.5.13节的降额曲线或降额系数。但表中的10.5.12节是对ESD要求，10.5.13节是对反向电压要求。参照第5章要求，我们认为给出10.5.10节至10.5.11节的降额曲线或降额系数是合适的。为此，本部分表14中的注a修改为：不带TEC的激光器组件，应给出序号11或12参数的降额曲线或降额因子，………。
一原文表15（本部分表17）\用于光纤模拟传输系统或子系统的激光二极管组件光电特性”中的11.5.6节和11.5.7节，均为反向电流，但符号是Vs和IR，单位都是V。经分析，我们认为这是笔误造成的，按1
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给出的符号要求，修正为正向电压和反向电流，见本部分表17，序号6和序号7。一原文的表16(本部分表18数据光纤传输的光调制器组件极限值”中，注a给出12.5.9节至12.5.11节的降额曲线或降额系数。但表中的12.5.9节是光纤轴向拉力试验，12.5.10节是工作时温度的变化，12.5.11节是反向电压，这些是不必给出降额的，所以删除了原表中对降额的要求。本部分由中国通信标准化协会提出并归口。本部分主要起草单位：深圳新飞通光电子技术有限公司、武汉邮电科学研究院。本部分主要起草人：梁泽、镇磊、李春芳、杨现文、徐顺川、赵先明。1范围
用于光纤系统的半导体光电子器件第1部分：基本特性和额定值
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本部分规定了用于光纤系统或子系统的下列半导体光电子器件的基本额定值和特性：一半导体光发射器件；
一半导体光探测器件；
一单片或混合集成的光电子器件和其他组件。本部分适用于半导体光发射器件、半导体光探测器件及单片或混合集成的半导体光电子器件和其他组件。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分。然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。IEC60825-1：2007
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
激光产品的安全第1部分：设备分类、要求和用户指南下列术语和定义适用于本部分。3.1.1
PIN光电二极管PINphotodiode
用来探测发光的一种二极管。该二极管有一个厚的本征层（I层）夹在掺杂的P型与N型半导体层之间。
雪崩光电二极管avalanchephotodiode在一定反向偏压下，通过载流子的倍增，使得初始光电流在其内部获得放大的光电二极管。3.1.3
相对强度噪声relativeintensitynoise在噪声功率相应的单位带宽内，噪声功率的均方值<△Φ？>与平均功率的平方值<Φ，>2之比并取对数，单位dB/Hz，用符号RIN表示。RIN=10lg( < A0? >/(<Φ, >? ×Af)3.1.4
光谱漂移spectralshift
在额定管壳温度或正向电流下的峰值发射波长值与基准管壳温度，或正向电流下的峰值发射波长值的偏移绝对值，用符号A入表示。1
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注：一般基准温度是25℃。
输入反射系数inputreflectioncoefficient高频反射电压与高频入射电压的比值，一般用符号Su表示。3.1.6
跟踪误差trackingerror
在额定管壳温度下的光功率值与基准管壳温度下的光功率值的偏离绝对值，用符号E表示。注1：规定的基准管壳温度一般指25℃。注2：在2个规定的温度范围内（低于或高于规定的基准管壳温度）一般取最大值（绝对值）。注3：跟踪误差一般用基准温度下辐射功率的百分数表示。3.1.7
响应度responsivity
光电流I，与输入到光电二极管光功率的比值，用符号Rp或R表示。注1：如果不引起歧义，可以用更简略的术语和字母符号。注2：“光电二极管”指为一个完整的器件，例如：一芯片；
一带光口或尾纤封装的组件。
过剩噪声因子
excessnoisefactor
由于雪崩载流子倍增的空间和时域的波动引起的噪声：它定义为规定的反向偏压下，噪声功率与倍增时的光电流散粒噪声功率的比值，用符号F。表示。注1：基准反向偏压应该足够低，无载流子倍增发生，但足够大，使器件完全耗尽和达到它的额定速度及响应度。3.2缩略语
下列缩略语适用于本部分。
AvalanchePhotodiode
Electrostatic Discharge
LightEmittingDiode
LaserDiode
Thermo-Electric Cooler
TransimpedanceAmplifier
4用于光纤系统或子系统的光发射二极管4.1类型
雪崩光电二极管
静电放电
光发射二极管
激光二极管
热电致冷器
跨阻抗放大器
用于光纤系统或子系统，带或不带尾纤的光发射二极管。4.2材料
GaAs、GaAlAs、InGaAs、InP等。4.3外形图和封装的详细资料
a）外形图应列出参考的IEC和（或）国家标准号：b）封装方法：使用玻璃/金属/塑料/其他材料；c）引出端标识及引出端与管壳之间任何电连接的标记；d）光端口特性：相对于机械轴的方向、位置、范围、数值孔径e）带尾纤器件：有关尾纤资料、包层类型、连接器、长度；f）封装的散热信息。
极限值
除非另有规定，LED的极限值（绝对最大值）见表1。表1LED的极限值
存储温度
温度：
环境温度或
管壳温度
参数名称
焊接温度（规定焊接时间和距管壳最短距离）反向电压
直流正向电流降额曲线或降额因子在规定脉冲条件下重复的峰值正向电流（适用时）降额曲线或降额因子（适用时）功耗降额曲线或降额因子（适用时）管壳额定器件：结温（适用时）带尾纤的器件：尾纤弯曲半径（规定距管壳的距离）冲击
带尾纤器件拉力
松套结构：
一沿光纤轴向的拉力
·沿光纤轴向涂覆层拉力
紧套结构：
沿光纤轴向的拉力
4.5光电特性
LED的光电特性见表2。
表2LED的光电特性
正向电压
反向电流
微分电阻
总电容
参数名称
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测试条件Tamb或Tease=25℃
（除非另有说明）
Ie或Φ按规定
VR按规定
I或.按规定
VR，f按规定
g，Hz
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噪声参数
参数名称
相对强度噪声（适用时）或
载噪比（适用时）
·适用时bzxz.net
输出参数
辐射输出功率或
正向电流
不带尾纤器件：发散角（适用时）不带尾纤器件：角偏差（适用时）光谱辐射带宽
峰值发射波长
开关时间
一上升时间
一下降时间
一延迟时间（适用时）
截止频率
4.6补充信息
表2 (续）
测试条件Tamb或Tcase=25
（除非另有说明）
Ip或d。、fAfn按规定
Ip或d、f、Afn、fm、m按规定
I按规定（直流或脉冲或两者）
0。按规定
Ip或，角Φ按规定
Ip或。，角按规定
Is或@.按规定
Ip或按规定
直流电流、输入脉冲电流、脉冲宽度和占空比按规定
ta (on)或
ta (off)
a）提供1）或2）的典型曲线或系数；Ip或Φ按规定
最小最
1）辐射功率与温度变化的典型曲线或系数，辐射功率与正向电流变化的典型曲线或系数（应规定工作方式：直流或脉冲)；
2）辐射强度与温度变化的典型曲线或系数，辐射强度与正向电流变化的典型曲线或系数（应规定工作方式：直流或脉冲)；
b）峰值发射波长与温度变化的典型曲线或系数；c）典型的辐射图；
d）热阻。
5带尾纤的激光器组件
5.1类型
激光器组件由下列基本元件组成：一激光二极管；
一尾纤（适用时）；
一光电二极管（适用时）；
一热传感器（适用时）；
一TEC元件（适用时）。
5.2材料与结构
5.2.1材料
激光器组件由下列材料构成：
激光二极管：GaAs、GaAIAs、InGaAsP、InP；光电二极管：Ge、Si、GalnAs（适用时）；一热传感器：（适用时）；
一TEC元件（适用时）。
5.2.2结构
激光二极管结构为：
量子阱、应变量子阱等；
一增益波导、拆射率波导、分布反馈等。5.3外形图和封装的详细资料
a）外形图应列出参考的IEC和（或）国家标准号；b）封装方法：使用玻璃/金属/塑料/其他材料；c）引出端识别和引出端与管壳之间的任何电连接标记；d）尾纤信息：光纤类型、包层种类、连接器、长度；e）封装的散热信息。
5.4极限值
除非另有规定，激光器组件的极限值（绝对最大值）见表3。表3激光器组件的极限值
存储温度
管壳温度
工作热沉温度
参数名称
焊接温度（规定焊接时间和距管壳最短距离）尾纤弯曲半径（规定距管壳的距离）冲击
沿光缆轴向拉力
松套结构：
一光纤拉力
一光缆拉力
紧套结构：
一光缆拉力
激光二极管
反向电压
连续正向电流
连续辐射功率
在规定频率和脉冲持续时间下，脉冲正向电流符
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g，Hz
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光电二极管
参数名称
表3(续）
在规定频率和脉冲持续时间下，脉冲辐射功率反向电压
正向电流
热传感器（适用时）
热电致冷器（适用时）
在冷却和加热时，致冷器电流
最小最大
不带TEC致冷器的激光器组件，应给出序号10至序号13的降额曲线或降额因子。带TEC的激光器组件，Tsub等于25℃
5.5光电特性
带尾纤的激光器组件光电特性见表4。表4
带尾纤的激光器组件光电特性
测试条件
除非另有说明，带TEC激光器，
A激光二极管
参数名称
正向电压
阀值电流
阈值下的辐射功率
大于阅值时的正向电流
（不带TEC的激光器组件）
微分效率
（不带TEC的激光器组件）
光谱特性
峰值发射波长
FWHM光谱辐射带宽或
模距和纵模数
调制下的峰值发射波长
调制下的光谱辐射带宽
附加光谱特性
中心波长
均方根光谱带宽或
模距和纵模数
调制下的中心波长
调制下的均方根带宽
I (TH)
Tcase=25C：
不带TEC的激光器组件，Tamb或
Tcase=25℃
Ip或Φ。按规定
=l(TH)
Φ。按规定，T=Tcase或Tamb最大值Φ。或AIp按规定T=Tcase或Tamb最大值
Φ或AIp按规定，
CW工作
Φ。或AI按规定，CW工作
或AIp按规定，
CW工作
0。或AIp，调制条件按规定
Φ。或AIF，调制条件按规定
@。或AIp按规定CW工作
@或△lp按规定
。或Ip按规定
Φ。或AIp、调制条件按规定
0。或AIp、调制条件按规定
最小值
最大值
参数名称
直接调制下的单纵模激光二
极管组件
光谱模宽
边模抑制比
光谱漂移
带TEC激光器组件的光谱漂移
不带TEC激光器组件的光谱漂移
瞬态参数
上升时间
下降时间
和 (或)
导通时间
关断时间
截止频率
载噪比
监视光电二极管
暗电流
光辐射下的反向电流
二极管电容或上升/下降时间
电容或
上升时间，下降时间
跟踪误差
跟踪误差
和(或）
跟踪误差
C热敏电阻（适用时）
DTEC电流（适用时）
TEC电流
TEC电压
·cw工作；
b在调制下
5.6补充信息
IR (e)
表4（续）
测试条件
除非另有说明，带TEC激光器，
Tease=25℃;
不带TEC的激光器组件，Tamb或
Tease=25℃
Φ。或AlF、调制条件按规定
Φ。或AIp、调制条件按规定
AIpI、AIp2、Del、e2按规定
Tamb”或Teaxe，Tamb”或Teae”按规定偏置电流AIp或Φ。、输入脉冲电流、宽度和占空比按规定
@。或AIp按规定
Φ.或AIp、Af、fm、m、fo按规定@。=0，V按规定
。或AIp、V按规定
Vr和f按规定
Φ或AIp、Vr按规定
Φ。或AIp、V按规定，温度范围25C到Tcase最低或Tamb最低
@。或AIp、Vr按规定，温度范围25C到Tease最高或Tamb最高
热敏电阻电流Is按规定
热敏电阻电流Ic、温度范围TsubTub按规定
Φ。或AIp按规定，温度范围Teae最低或Tcase最高
@。或AIp按规定，温度范围Tcas最底或Tease最高
a）激光二极管的DC正向电流对应的QPe00:YD/T2001.1-2009
最小值
最小值
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