【通信行业标准(YD)】 分布反馈激光二极管检测方法

YD/T834—1996
随着光纤通信事业的高速发展，原来34Mb/s光纤通信系统已满足不了要求，因此622Mb/s和2.5Gb/s光纤通信系统已先后问世并已进入实用化阶段，与之相对应的光电器也要求向高速度、低损耗、超长距离发展，这就是分布反馈激光二极管诞生的前提，由于多年的努力，分布反馈激光二极管已最终实现产业化。为了适应光纤通信设备发展的需要，使分布反馈激光二极管测试方法规范化，特此制定了本标准。
本标准在制定过程中有一部分内容是等效采用IEC-747-5（1992）的有关规定，还参考了美国Be11.core、日本HITACHI Inc、荷兰PhilipsIns有关部分。本标准由邮电部电信科学研究规划院提出并归口。本标由邮电部武汉邮电科学研究院起草。本标准主要起草人：刘坚、革志江、李同宁、吴济。653
1范围
中华人民共和国通信行业标准
分布反馈激光二极管检测方法
YD/T834—1996
本标准规定了分布反馈激光二极管组件表观光电参数的检测项目及检测方法。本标准适用于分布反馈激光二极管组件表观光电参数的检测。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方面应探讨使用下列标准最新版本的可能性。IEC-747-5（1992）半导体器件分立器件第5部分：光电二极管3术语和符号
3.1术语
3.1.1输出光功率Φ。
分布反馈光二极管在规定工作电流下，输出的功率。3.1.2额定输出光功率Φ。
在保证分布反馈激光二极管性能可靠的前提下，能连续稳定工作的输出光功率。3.1.3阀值电流1th
分布反馈激光二极管的输出光功率Φ。对正向电流I的二阶导数曲线上出现第一个极大值处所对应的正向电流。免费标准下载网bzxz
3.1.4峰值发射波长入
主振荡纵模峰值功率所对应的波长。3.1.5—20dB光谱宽度A
主振荡纵模峰值功率下降20dB处谱线两点间的波长间隔（见图1）。 = —
中华人民共和国邮电部1996-04-01批准654
1996-09-01实施
3.1.6光谱线宽Au
Pep-20dB
YD/T 834--1996
图1光谱宽度
主振荡纵模功率一半处的谱线两点间的频率间隔。3.1.7边模抑制比SMSR
主振荡纵模峰值功率Φ与次最大纵模峰值功率Φ之比（见图2)。注：边模抑制比通常表示为：
SMSR=1olg(@ep/@.）(dB)
图2边模抑制比
3.1.8斜率效率na
在输出光功率-正向电流曲线上，求出额定输出光功率Φ。，以及于10%Φ。和90%Φ。所对应的正向电流Ir(10%)和IF(90%),则
na=（90%@。—10%。)/(Ir(90%）—IF(10%)）3.2符号
如表1所述：
+（12
名称与单位
正向电流
探测器监测电流
正向电压
反向电流
微分电阻
阀值电流
输出光功率
消光比
截止额率
边模抑制比
额定输出光功率
4检测内容
4.1额定正向电压V
4.1.1目的
YD/T834-1996
表1 术语与符号
名称与单位
斜率效率
蜂值发射波长
辐射光谐宽度
光谱线宽
上升时间
开通延迟时间
开通时间
关断延退时间
下降时间
关断时间
检测分布反馈激光二极管组件在额定输出光功率Φ。处的压降。4.1.2检测原理图
D一被测分布反馈激光二极管组件，ATC-自动温度控制装置；G一直流电流源V一直流电压表;P—光功率计
图3正向电压检测原理图
4.1.3检测条件
ta(on)
a）额定输出光功率@。。
YD/T 834-1996
b）ATC应使分布反馈激光二极管的热沉温度处于规定值。4.1.4检测方法
按图3中所示给被测分布反馈激光二极管组件施加直流驱动电流，使输出的光功率达到额定值@。，此时被测器件两端的正向电压为额定正向电压值。4.2额定正向电流IF。
4.2.1目的
测量分布反馈激光二极管组件在额定输出光功率Φ。处的电流。4.2.2检测原理图
D一被测分布反馈激光二极管组件;ATC-自动温度控制装置;G一直流电流源：P—光功率计;A一直流电流表
图4正向电流检测原理图
4.2.3检测条件
a）额定输出光功率Φ。。
b）ATC应使分布反馈激光二极管的热沉温度处于规定值。4.2.4检测方法
按图4所示，给被测分布反馈激光二极管组件施加直流驱动电流，使输出的光功率达到额定值Φ。，此时的正向电流为额定正向电流值。4.3值电流ITH
4.3.1目的
测量分布反馈激光二极管组件产生激光发射时所需的最小驱动电流值。4.3.2检测原理图
D一被测分布反馈激光二极管组件，ATC一自动温度控制装置;G一直流电流源：P光功率计A一直流电流表
图5值电流测定原理图
4.3.3检测条件
ATC应使分布反馈激光二极管的热沉温度处于规定值。657
4.3.4检测方法
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d'@e/di,?
d'deidip-Ir
图6阈值电流确定
按图5所示，在规定范围内给被测分布反馈激光二极管组件施加直流驱动电流，并记录其输出光功率和正向电流间的关系，在笛卡尔坐标上绘出输出光功率和正向电流曲线。并由此求出光功率对正向电流的二阶导数曲线，此曲线上出现第一个极大值处所对应的IF为分布反馈激光二极管的阙值电流1TH（见图6）。4.4输出光功率@。-正向电流Ir特性。4.4.1目的
测量分布反馈激光二极管组件在不同正向电流下的输出光功率，并给出输出光功率-正向电流特性曲线。
4.4.2检测原理图
D--被测分布反馈激光二极管组件：ATC一自动温度控制装置：G一直流电流源；P一光功率计;A一直流电流表
图7输出光功率-正向电流检测原理图4.4.3检测条件
ATC应使分布反馈激光二极管的热沉温度处于规定值。4.4.4检测方法
按图7所示，给被测分布反馈激光二极管组件增加直流驱动电流，并记录该器件输出光功率与其对应的正向电流，在笛卡尔坐标上绘出输出光功率-正向电流曲线。4.5输出光功率线性度
4.5.1目的
检测分布反馈激光二极管组件Φ。-IF曲线工作区段的线性度。4.5.2检测原理图
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D被测分布反馈激光二极管组件：ATC—自动温度控制装置;G一直流电流源；P—光功率计:A-直流电流表
输出光功率线性度检测原理图
4.5.3检测条件
ATC应使被测分布反馈激光二极管热沉温度处于规定值。4.5.4计算方法
在输出光功率-正向电流曲线上找出额定输出光功率Φ。与其对应的正向电流ITH十Imd，然后在曲线上找出1TH+10%Imod点。用直线连接曲线上对应于ITH+Imad和ITH+10%Imod点，见图9。由公式（2)算出输出光功率线性度：pe
实际曲线
中ma：
线性功率
H+10%Imc
图9输出光功率线性度
输出光功率线性度
X 100%
注：AΦx为线性功率曲线与实际曲线所对应的输出功率最大偏离值。4.6消光比（）
4.6.1目的
（2）
测量分布反馈激光二极管组件额定输出光功率@。与阈值电流ITH所对应的输出光功率@TH之比。4.6.2检测原理图
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D一被测分布反馈激光二极管组件：ATC一自动温度控制装置;G—直流电流源，P—光功率计A—直流电流表
图10消光比检测原理图
4.6.3检测条件
ATC应使分布反馈激光二极管热沉温度处于规定值。4.6.4检测方法
按图10所示给被测分布反馈激光二极管组件施加电流到阑值和额定功率点，并分别测量其相对应的输出光功率ΦTH和@。并按公式(3)计算消光比。消光比（）10lg（@./@）
4.7正向电压VF-正向电流I特性曲线4.7.1目的
检测分布反馈激光二极管组件在不同的正向电流下的正向压降，并绘出V--I特性曲线。4.7.2检测原理图
D一被测分布反馈激光二极管组件；ATC一自动温度控制装置，G一直流电流源P-光功率计；V—直流电压表：A一直流电流表图11Vr-I特性曲线检测原理图
4.7.3检测条件
ATC应使分布反馈激光二极管的热沉温度处于规定值。4.7.4检测方法
（3）
按图11所示，给被测分布反馈激光二极管组件施加直流驱动电流，并记录器件二端的正向电压与对应的正向电流值在笛卡尔坐标上绘出Vr-I#特性曲线。4.8微分电阻（Ra）
4.8.1目的
检测分布反馈激光二极管组件的微分电阻。4.8.2检测原理图
YD/T 834-—1996
D一被测分布反馈激光二极管组件,ATC—自动温度控制装量,G—直流电流源，P一光功率计;V直流电压表;A一直流电流表图12微分电阻检测原理图
4.8.3检测条件
ATC应使分布反馈激光二极管的热沉温度处于规定值。4.8.4检测方法
按图12所示，给被测器件施加直流驱动电流，同时监视其两端之间电压，在笛卡尔坐标上作出VFIF曲线，在该曲线的线性范画内找出两个邻近的工作点的电流I1Irz及电压V1、Vrz，微分电阻可由式(4)计算。
R- - AVr/F
式中， AVrVF2—VF1
Ar= Ir2——Ip1
4.9探测器监测光电流Imon-输出光功率Φ。特性曲线4.9.1目的
....( 4)
检测探测器在分布反激光二极管组件不同的输出光功率下的监测电流 IMoN-输出光功率Φ。性曲线。
4.9.2检测原理图
D被测分布反馈激光二极管组件;ATC一自动温度控制装置;G,一直流电流源A一直流电流表;P光功率计;PD-探测器图13IMON-Φ。特性检测原理图
4.9.3检测条件
ATC应使分布反馈激光二极管的热沉温度处于规定值。4.9.4检测方法
按图13所示，给分布反馈激光二极管组件施加不同的直流驱动电流，并测出相应的输出光功率，及背向监测探测器的光电流IMON，在笛卡尔坐标上绘出IMON-Φ。曲线。4.10斜率效率（na）
4.10.1目的
YD/T 834--1996
检测分布反馈激光二极管的斜率效率。4.10.2检测原理图
D一被测分布反馈激光二极管组件;ATC一自动温度控制装置G一直流电流源；P—光功率计：A--直流电流表
图14斜率效率检测原理图
4.10.3检测条件
ATC应使分布反馈激光二极管的热沉温度处于规定值。4.10.4计算方法
在图9输出光功率-正向电流曲线上，找出额定输出光功率更。，以及10%Φ。和90%Φ。，所对应的正向电流，IF(10%)和IFE90%)，由公式(5)计算出斜率效率。90%@。—10%更。
IF(90%) —IF(10%)
4.11小信号频率响应
4.11.1目的
检测分布反馈激光二极管组件的小信号频率响应。4.11.2检测原理图
G1-频率可调正弦信号发生器;G2—直流电流电源;G：直流电压电源;R1—匹配电阻；R--匹配电阻;C1—耦合电容，Cz耦合电容;M-测量仪器（例如频谱分析仪）;D—被测分布反馈激光二极管组件，PD--光电探测器;ATC一自动温度控制装置，L一电感图15小信号频率响应特性检测原理图4.11.3检测条件
a）ATC应使分布反馈激光二极管的热沉温度处于规定值；b）直流偏置电流；
c）光电探测器的截止频率应大于被测器件的截止频率f。且具有高线性度；d）正弦调制信号应足够小；
e）G,的频率范围远大于分布反馈激光二极管组件的f；f）G，的频响平坦度远优于分布反馈激光二极管组件的频响特性平坦度。662
++**(5)
4.11.4检测方法
YD/T834-1996
按图15所示，给被测分布反馈激光二极管组件施加直流偏置电流，并迭加交变正弦调制电流。保持正弦调制电流恒定，增加调制频率，取光电探测器的交流输出比低频时输出下降3dB时所对应的频率为截止频率f。，测出分布反馈激光二极管组件频率响应曲线，如图16。光电探测器相对输出(dB)
fc频率(GHz)
图16小信号频率响应特性
4.12开关时间
4.12.1目的
捡测分布反馈激光二极管组件的上升时间t，开通延迟时间td相对光输出(%)
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tdtotf
图17开关时间示意图
输入脉冲电流
DC偏置电流
在图17中给予规定100%电平是在光脉冲顶端获得的乎均输出光功率，0%电平是由直流偏置电流获得的输出光功率。
4.12.2检测原理图见图18。
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