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1、ICS33.180CCSM33中华人民共和国电子行业标准SJ/T11856.12022光纤通信用半导体激光器芯片技术规范第1部分：光源用法布里-泊罗型及分布式反馈型半导体激光器芯片SpecificationforsemiconductorlaserchipusedinopticalfibercommunicationPart1:Fabry-Perotanddistributedfeedbacksemiconductorlaserchip2023-01-01 实施2022-10-20发布中华人民共和国工业和信息化部发布IIIIV表面检验分类 筛选.测试环瑜条 测试仪； 物理特性.、. 环境适应性
2、出厂检验术语和定义缩略语技术要求.555555555555512345678910111213分类光电特M检验方法6.16.26.46.5检验规则7.17.21233366666666666777888 897.37.4型式检验前言引言范围规范性引用文件8包装、标志、产品说明书和贮存118.1 包装118.2 标志118.3 产品说明书118.4 贮存1111其他12附录A（规范性）波长分配表本文件按照GB1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是SJ11856光纤通信用半导体激光器芯片技术规范的第1部分。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的
3、发布机构不承担识别专利的责任。本文件由工业和信息化部电子工业标准化研究院归口。本文件起草单位：武汉光迅科技股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、华工正源光子技术有光纤通信用半导体激光器芯片作为光通信模块的核心、基础组成部分，为光通信产业规模化发展和产业运行安全提供重要保障。开展光通信芯片的标准制定工作，统和规范光纤通信用半导体激光器芯片的关键参数,有利于推动我国光通信相关产业链规范化发展,及时满足光通信网络快速规模部署需求。SJ/T11856旨在规范光纤通信用半导体激光器芯片的术语和定义、缩略语、技术要求、可靠性要求、测量和试验方法、检验规则、包装、标志、产品说明书和贮存等。由于不同芯片的应
4、用场景，工作机理和技术参数等存在较大差异，因此制定本系列标准，拟由五个部分构成。 第1部分：光源用法布里-泊罗型及分布式反馈型半导体激光器芯片。第2部分：光源用垂直腔面发射型半导体激光器芯片。 第3部分：光源用电吸收调制型半导体激光器芯片。 笫4部分：光源用布拉格反射器可调谐半导体激光器芯片。 笫5部分：单模泵浦半导体激光器芯片。光纤通信用半导体激光器芯片技术规范第1部分：光源用法布里-泊罗型及分布式反馈型半导体激光器芯片1范围本文件规定了光纤通信用法布里-泊罗型及分布式反馈型半导体激光器芯片（以下简称“芯片”）的术语和定义、缩略语、分类、技术要求、检验方法、检验规则、包装、标志、产品说明书和
5、贮存等。本文件适用于IOGbaud（NRZ）2-泊罗激光二极管（FP-LD）和25Gbaud （PAM4）光纤通信系统中法布里:验抽样计划和贮存指8和CCtraI widthHtc (nm)SJ/T150150172018殂按接收质量四坪导体激光器Ide suppression ratio%率峰值强度与最大边模光功率峰值强度文件；不注日期的引用文件，其最新版本/L)方法法性试验方法操作始力柒工模取做更阳2规范性引用文件下列文件中的仅该日期对应的文件。GB2GBGB/TGBZTGBGB勺规范性引用而构成本文件必不,注日期的引用文件, 的修改单）适用于本3术语GB3.1边模抑制激光器光i3.20度
6、(dBm)*均方根谱宽It激光器发射光谱夕3.3-20dB谱宽-20dBSpcctralwidth比峰值波长幅度下降20dB处光谱曲线上两点间的波长间隔，示意图参见图2。3.4调制带宽bandwidth激光器的频率响应从直流点到3dB频率点的宽度。3.5正向电压forwardvoltage在规定的正向电流下激光器两端的压降。3.6相对强度噪声relativeintensitynoise功率波动的单边频率谱密度,归一化为基于频率的平均光功率平方的函数,符号为RW。见公式(1)。rin=spRp:(1)式中：AP均方根强度噪声；Po平均光功率。4缩略语下列缩略语适用于本文件.AQL接收质量限(Ac
7、ceptanceQualityLimit)CWDM粗波分复用CoarSeWavelengthDivisionMultiplexing)DFB分布式反像(DistributedFeedback)ESDS静电放电敏感度(EleCtrOStatiCDiSChargeSenSitiVity)FP法布里泊罗(Fabry-Perot)1.D激光二极管(LaserDiode)1.TPD批允许不合格品率(LotToIeranCePerCentDefeCtiVe)1.WDM细波分复用(LANWaVeIengthDiViSiOnMUltiPIeXing)MWDM中等波分复用(MediUmWaVeIeJlgthDi
8、ViSiOnMUItiPIeXing)NRZ非归零(NonReturntoZero)PAM44电平脉冲幅度调制(4-LeVelPulseAmplitudeModulation)RMS均方根谱宽(ROotMeanSqUare)5技术要求5.1分类芯片按照结构可分为:FP；DFB。5.2光电特性5.2.1绝对最大额定值芯片绝对最大额定值见表1。绝最大值参数名称反向电压正向电流150贮存温度851310光电技术4应用下芯J学片的3渴L工作蒯L长应冬番【术指标特t理2.工作温度由85oC的1310nr。C7C芯片光PnmDFB芯片，见表4。波分可。JVQ),*Ki最小值JM三u/J*l单位号A输出阜鲁
9、.慈:祗运三遂必备-J6/E/mWJ6/O/mW85,三A+20m4/1*mW阈值电流-40,/、卜mA25,一/15mA85P30mA斜率效率弋FOJF一WZ0.3一W/AV晶/0.2一W/A中心波长-40,A=Ah+20InA12601325nm25,=*+20mA12601325nm85,Kk+20mA12601350nm均方根讲宽(RMS)Z11m-40C,=+2011iA6.0nm25,A=Ah+2OmA一6.0nm85,A=Ah+2OmA一6.0nm正向电压Ff25,A=20mA一1.4V带宽IoGbaUd(NRZ)BW25,A=Z+20i11A8GHz表3131OnmDFB芯片光
10、电技术指标(TC7(C)参数符号检验条件最小值最大值单位输出功率P0,=Ah+20m4mW25,+20mA4mW70,fr+20mA3一.mW阖值电流h015mA25一15mA7035m斜率效率q0,M122GmA0.2W/A25,A=a+20mA0.2W/A70,A=7+2OmA0.15W/A中心波长40,东t+20mA12901330nm25,A三+20m12901330nm中心波长L70,=A+20mA12901330ntn边模抑制比SMSROP,A=+20mA30dB25,/rit+20mA30dB70oC,It=IMQmA30dB光谱宽(-20dB)0,AfZa+20mA1.0nm2
11、5,KA+2OmA1.0nm70,A=,+20mA1.0nm正向电压Vf250C,A=20m1.35V相对强度噪声RlN25,fa+30mA,-128dB/Hz制宽调带10Gbaud(NRZ)BW25,A=Ah+3OmA8GHz70,FA+30InA8-GHz25Gbaud(NRZ)25,依l+30mA18GHz70,*+30mA16GHz25Gbaud(PM4)25,fr=+30mA20一GHz70,A三+30mA17GHzLWDM应用下光谱宽为0.6nm.表4131OnmDFB芯片光电技术指标(-40*C-85*C)参数符号检验条件最小值最大值单位输出功率P-40,fa+20mA4mW25
12、,A=h+20mA4mW85,KAh+20mA2.4mW阈值电流Ah-4010m2510mA8535mA斜率效率n-40,f=Ah+20mA0.2一W/A25,A*=+20mA0.2W85,A=+20mA0.12W/A中心波长Xc-40,=7+20mA12901330nm25,KAh+2OmA12901330nm85C,A=m+20m12901330mn边模抑制比SMSR-40oC,fr1,+20mA30dB25C,rm+20mA30dB85,A=+20mA30dB光谱宽(-20dB)-40oC,7f20mA1.0nm25oC,-l+20mA1.0nm85,rh+20mA1.0om正向电压f2
13、5,fr=Ah+20mA1.35V相对强度噪声RIN25,A=4+30mA-128dB/Hz调制带宽10Gbaud(NRZ)BW25,依A+30mA8GHZ85,A三+30mA8GHz25Gbaud(NRZ)25,Ae=30mA18GHz85,A=+30m16GHz25GbaUd(PAM4)25,KAh+3OmA20GHz85,A=Ah+30mA17GHz*LWDM应用下光谱宽为0.6nm.5.3芯片材料芯片应使用磷化钿系列材料。5.4表面质量芯片表面应无明显划痕，无沾污，无裂纹，边角完整。5.5芯片尺寸芯片尺寸应根据具体应用在产品设计文件中进行规定。其长度公差应不超过20m,宽度公差应不超过
14、20m,厚度公差应不超过15m05.6剪切力和金丝键合强度剪切力应符合GB/T33768205.4.7的规定。合强度应符合GB/T33768-2017中5.7ESDS5.8高温贮存应用下的芯片,表隹用下的芯片,1dB05.10温用下的芯片,!r%u:.A.4的规定。符合表也,1试验前捌符合表ESDS电压不低256按6.5.1其试验前后5.9低温更按6.5其试验前庸S按6.513其试验前后加“5.11恒定澧热按6.5.4其试验前后的5.12高温寿命试验前后按6.5.5进行，前后的波长要符合表A.物峪变化的绝对值二变化的绝对值;端前后25下的输出功率变化的绝对值不超过1应用下的芯片,应用下的芯片，
15、其试验式中：Zthc试验前后的阈值电流变化率；Im试验后的阈值电流；/,hb试验前的阈值电流。5.13恒定湿热（工作）按6.5.6进行，试验前后的25下的输出功率变化的绝对值不超过1dB,对于波分应用下的芯片,其试验前后的波长要符合表A.4的规定。6检验方法1.1 测试环境条件测试环境条件如下：温度：15。C35P；相对湿度：45%75%；大气压力：86kPa106kPa。当不能在上述条件下进行测试时，应在测试报告上写明测试环境条件。1.2 测试仪器测试所用的仪器仪表应在规定的有效校准期内，如无特殊说明，其精度应优于所测参数精度至少一个数量级。1.3 光电特性6. 3.1阈值电流按GB/T31
16、3592015的5.9进行测量。7. 3.2斜率效率按GB/T31359-2015的5.10进行测量。8. 3.3中心波长按GB/T313592015的5.15进行测量。9. 3.4边模抑制比按GB/T313592015的5.22进行测量。10. 3.5光谱宽度按SJ/T27492016的5.11进行测量.11. 3.6正向电压按GB/T313592015的5.8进行测量:。6.3.7输出光功率按GB/T31359-2015的5.1进行测量。6. 3.8调制带宽7. 3.8.1测试框图测试框图见图3。图3调制带宽的测试框图标准光接收机电乐源矢量网络分析仪8. 3.8.2测量步骤测试步骤如下:a
17、）按图3中测试框图配置，连接好线路，并校准欠量网络分析仪；b）先设置矢量网络分析仪的起始频率和终止频率，其终止频率应高于所测芯片带宽；c）通过光衰减器调整待测样品输出，接入标准光接收机（标准光接收机带宽要远大于待测激光器带宽）；d）将矢量网络分析仪输出的信号接入待测样品输入端，调制待测样品，使其输出扫频光信号；e）将光接收机的输出端接入矢量网络分析仪，获取矢量网络分析仪扫描出的幅频响应曲线，取增益下降3dB处，即可读出待测样品的带宽。6.3.9相对强度噪声按照SJ/T27492016的5.16进行测量。6.4物理特性6.4.1表面质量在100倍显微镜下目6.4.2芯片尺寸按GB/T337M6.
18、4.3金丝键,按GB/T6.4.4剪按GB,6.4.5ESI按GB6.5.1高;1C2的规定进行。2017-2017按GB37归央7中5.3.1的规定进行.6.5.2低温氏按GB/T33%T（H72的规定进行。,6.5.3温度循环按GB/T337686.5.4恒定湿热NDA按GB337682017中5.3.4的规定挑行T6.5.5高温寿命按GB/T337682017中5.3.6的规定进行。6.5.6恒定湿热（工作）按GB/T33768-2017中5.3.4的规定进行。7检验规则7.1检验分类检验分为筛选、出厂检验和型式检验。7.2筛选在提交出厂检验和型式检验前，全部芯片应100%按表5列出的项
19、目、顺序和要求进行筛选。不符合要求的产品应剔除。当筛选后合格的样品少于90%时，可进行再次筛选，当二次筛选后合格的样品仍少于90%时，该批芯片进行报废处理。表5常规检验笳选项目要求检验方法高温寿命5.126.5.5,最高工作温度，最大工作电流，不少于24h光电特性5.2.2在5.2.2规定的250C和高温条件下按5.2.2测试除带宽外光电特性表面质量5.56.4.1低温测试根据应用需求进行.7.3出厂检验7. 3.1检验项目出厂检验应符合表6规定。表6出厂检验试验项目要求检验方法AQL芯片尺寸5.46.4.21.5表面质量5.56.4.11.5光电特性5.2.26.30.4剪切力5.76.4.
20、41.5金丝键合强度5.76.4.31.57.3.2检验批一个检验批应由同时提交检验的若干相同型号的芯片产品组成,这些芯片产品应是在同一连续生产期内（例如3周或1月，可参考同一外延片的芯片生产时间）、采用相同的材料和工艺制造的产品。7. 3.3抽样方案从提交的检验批中随机抽取样品。抽验方案应符合GBZT2828.1的规定，按一般检查水平11进行，各项目的接收质量限（AQL）见表6。7. 3.4拒收批出厂检验中，抽样检测的样品如方不合格项目时，则双倍抽样，对不合格项目进行复验，若复验仍不合格时，则判定该批不合格。9. 3.5样品处理出厂检验合格的检验批可按规定交货。7.4型式检验7. 4.1型式
21、检验条件芯片在下列情况之一时，应进行型式检验：a）产品定型时或已定型产品生产场地变更时；b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，影响产品性能时;c）正常生产24个月后；d）停产12个月以上，恢复生产时；e）出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时；f）大批量产品的用户要求在验收中进行型式检验时；g）国家质量监督机构提出型式检验要求时。7.4.2检验项目型式检验应符合表7规定。表7型式检验7.4.3抽样万案一般情况下，型式检验样品母体应从三个外延片生产的芯片中随机抽取的芯片并进行封装，其中抽样母体数应是表7规定的2倍。抽样的样品均应经受A组检验，然后按表7规定的数量进行B,C,D,E组的检验
22、。但是，在定型鉴定时，抽样方案可由主管部门确定。7.4.4不合格一个或多个样品有一项或多项未通过表7规定的检验，则型式检验不合格。7.4.5不合格处理如果型式检验不合格，则制造厂应按以下进行处理：a）立即停止产品交货和出厂检验。在此期间如产品已交货，应及时通知购货方;b）查明失效原因，在材料、工艺或其他方面提出纠正措施，对采用基本相同的材料和工艺进行制造、失效模式相同、能够进行纠正的所有产品采取纠正措施；c）完成纠正措施之后，重新抽样进行型式检验，对全部项目检验或仅对原试样失效项目检验由监督检查机构确定；d）出厂检验可以重新开始，但应在更新的型式检验合格后，产品才能交货。7.4.6样品处理经受
23、型式检验的样品不能随合格批交货。除非合同另有规定。8包装、标志、产品说明书和贮存8.1 包装产品包装应符合GBZT35010.32018中6.7的规定。8.2 标志应在产品包装盒上贴有产品标识。产品标识的标识内容主要有：a）芯片制造商；b）芯片型号；c）生产序号、生产日期、质量检验员号；d）防静电等级及标识。8.3 产品说明书产品包装盒中需要有产品说明书，产品说明书应包括以下主要内容：a）芯片的名称、型号；b）芯片的工作原理简介以及主要技术指标；c）正常工作条件和极限工作条件；d）使用注意事项；e）对安全性问题加醒目标识。8.4 贮存芯片的短期贮存应符合GB/T35010.3-20187.2的
24、规定，芯片的长期贮存应符合GBZr35010.320187.3的规定。9其他一芯片在焊接时最大焊温度为350,焊接时间不超过2min；芯片是静电敏感电子元件。芯片在安装、传递和包装时都要采取静电放电防护措施，如采用防静电工作台、工作板和防静电包装盒，穿戴防静电工作衣鞋。附录A 规范性） 波长分配表A.1LWDM波长分配1.WDM波长分配见表A.1表A.1LWDM波长分配表A.2 MWDMMWD序号中心波长nmZC/1267.521274.34561314.571327.581334.591347.5101354.5111367.5121374.5A.3CwDM波长分配CWDM波长分配见表A.3。表A.3CWDM波长分配表序号中心波长nm11271212913131141331513516”1371713918141191431101451111471121491131511141531151551161571171591181611A.4波分应用下波长范围波分应用下芯片波长范围要求见表A.4。中心波长应符合表A.l,A.2和A.3的要求。表A.4波分应用下芯片波长范围要求参数名称单位最小值最大值LWDMnm/U-1.0%+1.0MWDMnmZ-2.5c+2.5CWDMnmZ6.5Z+6.5注：Z为中心波长.
