【电子行业标准(SJ)】 半导体激光二极管测试方法

中华人民共和国电子工业部部标准SJ2749-87
半导体激光二极管测试方法
1987-02-10发布
1987-10-01实施
中华人民共和国电子工业部批准中华人民共和国电子工业部部标准半导体激光二极管测试方法
SJ2749-87
本标准适用于半导体激光二极管（以下简称激光二极管）光电参数的测试。在引用本标准时，有关的具体要求应在相应的详细规范中加以规定。1总则
1.1引言
本标准分为：
术语和文字符号：
测试方法。
1.2范围
本标准给出了带尾纤/不带尾纤半导体激光二极管下列种类的标准，包括长波长半导体激光二极管：
短波长半导体激光二极管：
可见光半导体激光二极管。
2术语和文字符号
2.1与特性有关的术语
2.1.1阈值电流
半导体激光二极管受激发射所需的最小驱动电流。2.1.2输出光功率
半导体激光二极管在规定工作电流下，以辐射形式发射的光功率。2.1.3外微分量子效率
在阑值以上，单位时间内输出的光子数变化量与引起此变化的注入电子数变化量之比。2.1.4峰值发射波长
在发射光谱范围内，幅射强度最大的波长。2.1.5幅射光谱宽度
光谱辐射强度大于或等于其最大值的一半的波长间隔。2.1.6辐射图
表征激光二极管发射的光辐射强度在空间的分布图。2.1.7半强度角
辐射强度等于或大于最大强度的一半的整个圆锥角电子工业部1987-02-10发布
1987-10-01实施
文字符号
3测试方法
正商老压
反向击穿电压
正向电流
反向电流
微分电阻
闻值电流
光功率
游光焙
外微分量子效率
蜂值发射波长
辐射光谱宽度
半强度角
SJ2749-87
平行pn结的半强度角
垂直p-n结的半强度角
延迟时间
上升时间
存贴时闻
下降时间
相对噪声强度
截止频率
3.1正向电压（V）
a，目的
测量激光二极管的正向电压。
b，测试原理图（见图1）
事符号
测试步骤
SJ2749-87
D一被测激光二极管
给被测器件施加规定的正向电流，测量其两端之间的电压。d.规定条件
环境或管壳温度。
正向电流。
3.2反向击穿电压（V（B））
&。目的
测量激光二极管的反向击穿电压。b，测试原理图（见图2）
D=被测激光二极管
c，测试步骤
给被测器件施加的规定的反向电流，测量其两端之间的反向电压。d.规定条件
环境或管壳温度。
反向电流。
3.3正向电流（I#）
a，目的
SJ2749-87
测量激光二极管在规定辐射功率处的正向电流。b测试原理图（见图3）
c.原理图说明和要求
D=被测激光二极管。
PD=以功率单位校准的光电探测器。PD
光电探测器应能收集被测器件从光窗辐射出的全部光功率，d。注意事项
应尽量减小反射入激光二极管的光功率。e.测试步骤
给被测器件施加正向电流，使其辐射输出的光功率中符合规定值，则此时的正向电流即为规定辐射功率处的正向电流值。f.规定条件
环境或管壳温度。
辐射功率。
3.4反向电流（I）
a。目的
测量激光二极管的反向电流。
b.测试原理图（见图4）
C.测试步骤
给被测器件施加规定反向电压，测量流过其两端的反向电流。d.规定条件
环境或管壳温度。
反向电压。
3.5微分电阻（R）
a。目的
测量激光二极管的微分电阻：
b，测试原理图（见图5）
c.测试步骤
SJ2749-87
D=被测激光二极管
D=被测激光二极管
在规定范围内，给被测器件增加正向电流，同时监测其两端之间电压，在简卡尔坐标上作电流—电压曲线。
在电流一一电压曲线的线性段上，找出二个邻近的电流点I、I及相对应的电压点V、Vee
微分电阻由下式算出：
中VV-V
AI=I2-I下载标准就来标准下载网
d.规定条件
环境或管壳温度。
3.6阅值电流（I）
a目的
852748487
测量激光二极管从自发辐射转变到受微辐射时的电流值。b.测试原理图（见图6）
c，原理图说明和要求
D被测激光二极管。
PD=以功率单位校准的光电探测器。光电探测器应能收集被测器件从光窗辐射出的全部光功率。脉冲测量时，电流发生器应能提供脉冲幅度、宽度、重复频率都符合要求的电流脉冲。d，注意事项
应尽量减小反射入激光二极管的光功率。e.测试步骤
在规定范围内，给被测器件增加正向电流，并记录激光二极管辐射光功率和正向电流间的关系，在笛卡尔坐标上绘出光功率。测试方法1
一正向电流曲线。
在光功率一一正向电流曲线上分别作出自发辐射段与受激辐射段的切线，其交点所对应的电流值即被测激光二极管的阙值电流值（见图了）。更激猫射授
自发辐射段
测试方法2
对光功率
SJ2749-87
一正向电流曲线作辐射光功率对正向电流的二阶导数曲线，该曲线上第一个极大值所对应的电流即是阈值电流（见图8）。d
/重-1
规定测试方法2为仲裁测试方法。f，规定条件
环境或管壳温度。
脉冲测量时，驱动电流的频率和脉冲宽度、3.7输出光功率（中）及光功率—正向电流特性a，目的
测量激光二极管在规定电流下的辐射光功率，并画出光功率一正向电流特性曲线。b：测试原理图（见图9）
c。原理图说明和要求
D=被测激光二极管。
PD=以功率单位校准的光电探测器。SJ2749-87
光电探测器应能收集被测器件从光窗辐射出的全部光功率。d.注意事项
应尽量减小反射入激光二极管的光功率。e。测试步骤
给被测器件施加规定正向电流，测量其输出光功率。在规定范围内增加正向电流，同时监测光功率，在笛卡尔坐标上绘出光功率一一正向电流曲线。
f.规定条件
环境或管壳温度
正向电流或正向电流范围，对于脉冲测量还应包括脉冲重复频率、脉冲宽度以及与被测峰值光功率的幅度相对应的选通时间位3.8消光比（）
a。目的
测量激光二极管的规定光功率与衡值电流I处辐射光功率中之比，b.测试原理图（见图10）
c.原理图说明和要求
D=被测激光二极管。
PD=以功率单位校准的光电探测器，光电探测器应能收集被测器件从光窗辐射出的全部光功率PD
d，注意事项
如果在I处测试中变化较大，则应绘出光功率一—正间电流曲线，在曲线上确定中值。
应尽量减小反射入激光二极管的光功率，e.测试步骤
给被测器件施加阀值电流Itb，测量其输出光功率中th。消光比由下式算出：
E中/中th
f.规定条件
环境或管壳温度。
3.9外微分量子效率（nD）
a目的
测量激光二极管的外微分量子效率。b.测试原理图（见图11）
SJ2749-87
C.原理图说明和要求
D=被测激光二极管，
PD=以功率单位校准的光电探测器。PD
光电探测器应能收集被测器件从光窗辐射出的全部光功率。d.注意事项
应尽量减小反射入激光极管的光功率。e.测试步骤
给被测器件施加正向电流，使相应的光功率符合规定值，读取规定的光功率中，值及对应的值。
改变正向电流为I值，读取相应的中：值。外微分量子效率由下式算出，
D（单面）=
式中：e：单位电荷电量
人：波长
h，普朗克常数
c：光速
A中-a-中
AIgIR-IFI
f.规定条件
环境或管壳温度。
SJ2749-87
3,10峰值发射波长（入。）、辐射光谱宽度（△入）和纵模数目a.目的
测量激光二极管的峰值发射波长，在规定最大峰值百分比下该激光二极管的辐射光谱宽度和纵模数目，
b：测试原理图（见图12）
c.原理图说明和要求
D=被测激光二极管。
Mo=单色仪。
PD=光电探测器。
单色仪的波长分辨率应使进行的测量有足够的精度。光电探测器应在它的光谱响应范围内定标，为了便于测量，光谱响应曲线的形状可以被归一化。
d，注意事项
如果单色仪的传输系数和光电探测器的灵敏度在要求的波长范内不是常数，则记录值应予修正。
应尽量减小反射入激光二极管的光功率。激光二极管光谱测量的重复性主要依赖于正向电流、激光二极管的温度和反射进入激光二极管的光功率。
e测试步骤
给被测器件施加正向电流，使其输出光功率符合规定值。通过单色仪在所需要的波段内扫描，直到在光电探测器上得到一个最大值，这个最大值所对应的波长就是峰值波长（入。）。单色仪在需要的波段内，从长波段开始逐渐地向较短的波段抖描，在规定最大峰值百10
SJ2749-87
分比下得到一个最短波长；单色仪又从短波段开始逐渐地向较长的波段扫描，在规定最大峰值百分比下得到一个最长波长，所得的两个波长差（△入）就是激光二极管的辐射光谱宽度。单色仪在需要的波段内扫描，绘出光谱曲线，在规定最大峰值百分比下，计算这一范围内全部纵模数目，
辐射光谱宽度和纵模数目的限定条件，最大峰值百分比可以相同，也可以不相同。图13说明了这个关系。入，是峰值发射波长，△入是辐射光谱宽度。发射
谱宽规定值
纵模数
f.规定条件
环境或壳温度。
输出光功率。
若最大峰值百分比不是50%。
3.11近场图
a目的
测量激光二极管输出端面上的光斑图。b，测试原理图（见图14）
C原班说明和要求
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