YD/T 1353-2015.Technical requirements and test methods of the high speed photo-detector- preamplifier used for the optical fber communication.
1范围
YD/T 1353规定了光通信用高速光探测器(PIN或APD-前置放大器(TIA)组件(以下简称光探测器组件)的定义和术语、分类、技术要求、管脚定义、测量方法、可靠性试验、检验方法以及标志、包装、运输和储存要求等。
YD/T 1353适用于传输速率从155Mbit/s至40Gbit/s的SDH等光通信系统中的光探测器组件。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2828.1-2012 计数抽样检查程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T 24365-2009 通信用光电探测 器组件测试方法
GB/T 26125-2011 电子电气产品6种限用物质(铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚)的测定
GB/T 26572-2011 电子电气产品中限用物质的限量要求
YD/T 702-1993 PINFET 光接收组件测试方法
YD/T 1272.1-2003 光纤活动连接器 第1部分: LC型
YD/T 1272.3-2005 光纤活动连接器 第3部分: SC 型
YD/T 1812.3-2008 10Gbit/s同轴连接型光发射组件(TOSA)和同轴连接型光接收组件(ROSA)技术要求及测试方法第3部分:10Gbit/s ROSA
SJ/T 11364-2006 电子信息产品污染控制标识要求
MIL-STD-883 H微电子器件试验方法标准(Test methods standard microcircuits) Telcordia
GR- 468-CORE:2004 用于通信设备的光电器件通用可靠性保证要求(Generic reliability assurance requirements for optoelectronic devices used in telecommunications equipment)

ICS33.180.01
中华人民共和国通信行业标准
YD/T1353-2015
代替YD/T1353-2005
光通信用高速光探测器
前置放大器组件技术要求及测试方法Technical requirements and test methods of the high speedphoto-detector-preamplifierusedfortheopticalfibercommunication2015-10-14发布
2016-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
规范性引用文件
缩略语、符号、术语和定义·
光探测器组件原理图与分类
技术要求
外形尺寸和管脚定义
测量方法·
可靠性试验
10标志、包装、运输和储存。
附录A（资料性附录）外形尺寸和管脚定义目
YD/T1353-2015
YD/T1353-2015
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准代替YD/T1353-2005《光通信用高速光探测器-前置放大器组件技术要求及测试方法》。本标准与YD/T1353-2005相比，主要技术变化如下：一范围中把适用范围的最高传输速率由10Gbit/s提高到40Gbit/s（见1,2005年版1）；一规范性引用文件中，增加了XLMDMSA、XLMD2MSA、XMDMSA、GB/T26125、GB/T26572、GB/T24365、GB/T2828.1、YD/T1272.1、YD/T1272.3、YD/T1812.3、SJ/T11364、删除了GB/T2829、YD/T1111.1（见2）；
缩略语和符号中增加FPC柔性电路板描述（见3.1）：一在分类中的传输速率里增加了1.25Gbit/s、25Gbit/s和40Gbit/s等多个速率，并修改了光波长分类（见4.2,2005年版4.2）
一修改了光探测器组件极限工作条件中的尾纤最大抗拉强度指标、APD电压电压充许最大偏差指标和管脚最高焊接温度，删除ESD阅值，增加了25Gbit/s和40Gbit/s的参数指标（见5.1,2005年版5.3）；一光接口技术指标的PIN-TIA组件中增加了1.25Gbit/s、25Gbit/s、40Gbit/s等多个速率以及短波长应用的相关指标（见5.2.1）：
一电接口技术指标要求中增加了1.25Gbit/s、25Gbit/s、40Gbit/s等多个速率的相关指标（见5.3)；一增加环保符合性要求（见5.4)；一增加了测试环境要求（见7.1）；一修改了光探测器组件光响应度、暗电流、灵敏度、反射系数、APD击穿电压和光电倍增因子的测试说明（见7.2、7.3、7.5、7.6，2005年版7.1、7.2、7.4、7.5）；一增加了可靠性试验的试验环境要求（见8.1）：一可靠性试验增加了可焊性、热冲击、内部水汽含量、光纤扭力、光纤拉力、光纤侧向拉力、高温储存项目，并增加了各试验项目的抽样方案（见8.2）；：一修改了不合格判据（见8.3,2005年版8.4）：一增加了静电防护要求（见8.4）：一删减了其他要求（2005年版9)：一修改了产品检验的分类（见9.1,2005年版10）增加并修改了出厂检验的内容（见9.2，2005年版10.1)；一修改了型式检验（见9.3，2005年版10.3）；一修改了产品标识（见10，2005年版11.2）；一新增附录A，将第6章“外形尺寸和管脚定义”的描述放入附录A中，并增加了10Gbit/s同轴型光探测器组件的外形尺寸和管脚定义，增加了40Gbit/s蝶型光探测器的外形尺寸和管脚定义：增加了40Gbit/s同轴型光探测器外形尺寸和管脚定义（见A.3、A.4、A.5，2005年版6）。本标准主要参考YD/T1812.3-2008《10Gbit/s同轴连接型光发射组件(TOSA)和同轴连接型光接收组I
TiiKAoNiKAca
YD/T1353-2015
件(ROSA)技术要求及测试方法第3部分：10Gbit/sROSA》以及TelcordiaGR-468-CORE-2004《用于电信设备中光电子器件可靠性保证要求》、MIL-STD-883H《微电子器件试验方法标准》等文件进行修订。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：武汉烽火科技集团有限公司。本标准主要起草人：李世瑜、徐红春、江毅、赵先明、龚雪、宋梦洋、张德玲、宿志成。本标准于2005年首次发布，本次为第一次修订。m
HiiKAoNiKAca
1范围
光通信用高速光探测器
前置放大器组件技术要求及测试方法YD/T1353-2015
本标准规定了光通信用高速光探测器（PIN或APD一前置放大器（TIA）组件（以下简称光探测器组件）的定义和术语、分类、技术要求、管脚定义、测量方法、可靠性试验、检验方法以及标志、包装、运输和储存要求等。
本标准适用于传输速率从155Mbit/s至40Gbit/s的SDH等光通信系统中的光探测器组件。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2828.1-2012计数抽样检查程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T24365-2009通信用光电探测器组件测试方法GB/T26125-2011电子电气产品6种限用物质（铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚）的测定GB/T26572-2011电子电气产品中限用物质的限量要求YD/T702-1993PIN/FET光接收组件测试方法YD/T1272.1-2003光纤活动连接器第1部分：LC型YD/T1272.3-2005光纤活动连接器第3部分：SC型YD/T1812.3-2008
810Gbit/s同轴连接型光发射组件(TOSA)和同轴连接型光接收组件(ROSA)技术要求及测试方法第3部分：10Gbit/sROSASJ/T11364-2006电子信息产品污染控制标识要求MIL-STD-883H微电子器件试验方法标准（Testmethods standardmicrocircuits）TelcordiaGR-468-CORE:2004用于通信设备的光电器件通用可靠性保证要求（Genericreliabilityassurancerequirements for optoelectronic devices used in telecommunicationsequipment)XLMDMSA-200840Gbit/s小型化器件多源协议(Multi-sourceagreementof40Gbit/sminiaturedevice)XLMD2MSA-201340Gbit/s申行小型化器件多源协议(Multi-sourceagreementof40Gbit/sserialminiature device)
XMDMSA-200610Gbit/s小型化器件多源协议(Multi-sourceagreementof 10Gbit/sminiaturedevice)SERDESSTM-64/OC-192MSA-200016脚10Gbit/s蝶型光接收探测器多源协议（Multi-sourceagreementofSERDESSTM-64/OC-192)SERDESSTM-64/OC-192MSA-200217脚10Gbit/s蝶型光接收探测器多源协议（Multi-Sourceagreement of SERDES STM-64/OC-192)3缩略语、符号术语和定义
3.1缩略语和符号
下列缩略语和符号适用于本文件。HiiKAoNiKAca
YD/T1353-2015
AvalanchePhotodetector
BitErrorRatio
Bandwidth
Electro-Static Discharge
Flexible Printed CircuitbzxZ.net
Dark current
Photocurrent
Multi-Source Agreements
Multiplication Gain Factor
Non Return to Zero
Optical/Electrical
Optical Return Loss
Photodiode
\P-type'-Intrinsic-\N-type”Pseudo-RandomBitSequence
Input Optical Power
Quantum Efficiency
Responsivity
SynchronousDigital HierarchyTrans-ImpedanceAmplifier
Breakdown Voltage
Central Wavelength
3.2术语和定义
雪崩光电探测器
比特差错率
静电放电
柔性电路板
暗电流
光电流
多源协议
倍增因子
非归零
光/电
光回损
光电二极管
P型-本征-N型
伪随机比特序列
入射光功率
量子效率
响应度
同步数字体系
跨阻抗放大器
击穿电压
中心波长
YD/T702-1993、YD/T1812.3-2008中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.2.1
光电子组件
Opto-ElectronicSub-Assembly
由光电子器件、微电子器件、无源元件、光纤等组成的、具有一定功能（如光电转换和前置放大功能）的混合集成件。
光探测器组件OpticalDetectorSub-Assembly由PIN光探测器或雪崩光电探测器（APD）与跨阻抗放大器（TIA）组成的光电子组件。3.2.3
放大器跨阻抗Trans-lmpedanceoftheAmplifier放大器输出电压增量与其输入电流增量之比，3.2.4
APD击穿电压BreakdownVoltageofAPD根据雪崩击穿理论，APD中载流子倍增因子达到无穷大时的反向电压。实用上，APD击穿电压定义2
HiiKAoNiKAca
为无光照射时、暗电流达100微安时所对应的反向偏压。3.2.5
光电倍增因子MultiplicationGainFactorofAPDAPD在某反向偏压下的光生电流与其无倍增（即Mp=1）时的光生电流之比。3.2.6
TiA等效输入电流密度EquivalentInputCurrentDensityYD/T1353-2015
TIA由多个元件组成，每个元件都可能是一个噪声源（如热噪声、散粒噪声）。为简化分析和处理，把TIA内外噪声都折合到其输入端，这样，实际TIA就可由一个折合的噪声源和一个无噪声的理想放大器来表示。对于PIN-TLA组件来说，采用折合噪声电流密度比较方便。这个折合到输入端的噪声电流密度就是TLA等效输入电流密度。其值越小，则噪声越小。它与TIA电路结构、元件参数和寄生参数等有关3.2.7
最差接收灵敏度MaximumOpticalReceiverSensitivity是指在规定调制速率下，并满足随机比特差错率要求时，光探测器组件能接收到的最小平均光功率。它考虑了在应用条件下，光接收机所具有并允许的最坏消光比、脉冲上升和下降时间、光发射侧的光回损，连接器性能劣化和测试容差所引起的功率代价，而不包括与色散、抖动或与光通道有关的有功率代价。
最小过载光功率MinimumOpticalOverload在规定调制速率下，满足随机比特差错率（如1×1012）要求时，在光探测器组件所允许接收到的最大平均光功率。
最大光反射系数MaximumOpticalReflectionCoefficient从PIN光探测器（或APD）表面返回光缆中的光功率与入射光功之比的对数。这里没有考虑连接器的反射。
4光探测器组件原理图与分类
4.1光探测器组件原理图
本标准所述光通信用高速光探测器为PIN-PD或APD，而前置放大器为TLA。光探测器组件是光接收模块中的一个部件。它主要用于光接收机中数字信号或模拟信号的光电转换和前置放大。作为例子，光探测器组件在数字光接收机中的原理图如图1所示。光信号
PIN(或APD)）
电源滤波和阻
抗匹配
光探测器组件
TIA（前置放大）
均衡滤波
自动增益
图1光探测器组件在数字光接收机中的原理判决再生
时钟恢复
HiiKAoiKAca
YD/T1353-2015
光探测器组件分类
光探测器组件分类方法见表1。
分类方法
按传输速率分类
按光波长分类“
按所用光探测器类型分类
按外壳封装形式分类
表1光探测器组件分类
主要分为155Mbit/s622Mbit/s，1.25Gbit/s，2.5Gbi/s，10Gbit/s，25Gbit/s，40Gbit/s组件等主要分为短波长和长波长组件
主要可分为PIN-TIA、APD-TIA组件主要分为同轴插拔式、同轴尾纤式、双列直插，蝶形封装组件短波长以850mm为中心波长，长波长以1310nm或1550nm为中心波长5技术要求
极限工作条件
光探测器组件的极限工作条件见表2。表2光探测器组件极限工作条件
电源电压（见表5）充许最大偏差光探测器最大工作电压
光探测器最大工作电流
尾纤最小弯曲半径
尾纤最大抗拉强度
极限工作温度范围
极限储存温度
管脚最高焊接温度”
管脚最长焊接时间
焊接材料符合GB/T26572-2011要求光接口技术指标要求
5.2.1PIN-TIA组件
Mbit/s
PIN-TILA组件的光接口技术指标见表3。155~9953
-40～+85
-40～+85
光探测器类型
PIN-PD
5~～+75
-40~+85
PIN-TIA组件光接口技术指标
目标距离
光响应波长
光响应度。
最差接收灵敏度
最小过载光功率
最大光通道代价
最大光反射系数
155Mbit/s
622Mbit/s
-5～+75
-40~+85
1062.5Mbit/s
155~9953
-40~+85
-40~+85
1250Mbit/s
0.2750.55
HiiKAoNiKAca
目标距离“
光响应波长b
光响应度“
最差接收灵敏度
最小过载光功率
最大光通道代价
最大光反射系数
目标距离”
光响应波长6
光响应度“
最差接收灵敏度
最小过载光功率
最大光通道代价
最大光反射系数
1250Mbit/s
表3（续）
2125Mbit/s
9953Mb/s
2488Mbit/s
YD/T1353-2015
4250Mbit/s
25781Mb/s
-13~—19
-1~-10
39813Mb/s
本标准规定的技术指标值，者
都是在整个标准的应用条件范围（即温度和湿度范围）内都满足的最坏情况值，亦即寿命终了时值，它包括老化的影响
表中的目标距离只是用于分类，而不是用于规范。光响应波长范围可扩展为1260mm~1610mm。此指标仅针对PD为外偏置电压条件下的PIN-TIA组件。NA：表示不适用
APD-TIA组件
APD-TIA组件的光接口技术指标要求见表4。表4APD-TIA组件光接口技术指标项目
目标距离
光响应波长
光响应度。
APD光电倍增因子
最差接收灵敏度
最小过载光功率
最大光通道代价
最大反射系数
无量纲
155Mbit/s
622Mbit/s
1250Mbit/s
2488Mbit/s
9953Mbit/s
本标准规定的技术指标值，是在整个标准的应用条件范围（即温度和湿度范围）内应满足的最坏情况值，亦即寿命终了时值，它包括老化的影响
表中的目标距离只是用于分类，而不是用于规范。b光响应波长范围可扩展为1260mm~1610mm。“此指标为光电倍增因子为1时的测试值5
HiiKAoNiKAca
YD/T1353-2015
5.3电接口技术指标要求
光探测器组件的电接口技术指标要求见表5。表5
组件电源电压
组件-3dB最小模拟带宽
PIN-PD反向偏置电压
PIN-PD暗电流
APD击穿电压
TIA等效输入电流密度
5.4环保符合性
PA/JHz
光探测器组件电接口技术指标
Mbit/s
Mbit/s
Mbit/s
推荐使用+5V、
Mbit/s
Mbit/s
Mbit/sMbit/s
Mbit/s
Mbit/sMbit/s
+3.3V及+1.8V系列中的
一种或两种
同组件电源电压
1933029860
光探测器组件中有毒有害物质的限量应符合GB/T26572-2011的要求，并依照GB/T26125-2011的规定执行。
6外形尺寸和管脚定义
参见附录A。
测量方法
7.1测试环境要求
光探测器组件的性能测试应在以下标准大气条件下进行：温度：15℃~35℃
相对湿度：45%~75%：
一大气压力：86kPa~106kPa。
注：若有特殊要求时，应在测试报告上写明测试环境条件。7.2光响应度、暗电流的测量
按GB/T24365-2009中4.3.10和4.3.11的规定进行测试。7.3最差接收灵敏度的测量
按GB/T24365-2009中4.3.2的规定进行测试。7.4一3dB模拟带宽的测量
7.4.1测量配置
本测量配置如图2所示。
同步信号
扫频仪
测量步骤
网络单元
光发射单元
电流源
图2-3dB模拟带宽测量配量框图
被测组件
和测试板
电压源
网络分析仪
一3dB模拟带宽测量步骤如下：
YD/T1353-2015
a）设置扫频仪和网络分析仪的扫描启始频率和终止频率，其网络分析仪的终止频率应设置为比所测带宽高20%左右：
b）将光发射单元的输出连入被测组件，同时给被测组件加上工作电压：c）将扫频仪输出的信号接入光发射单元的输入端，调制光发射单元中的激光器，使激光器输出光信号接入被测组件的输入端，激光器带宽应比所设置终止频率宽10%左右；d）将被测组件的电输出接入网络分析仪，观察网络分析仪扫描出的频响曲线，取增益下降3dB点，即可读出被测组件的带宽。
7.5反射系数（或回波损耗）的测量按GB/T24365-2009中4.3.5的规定进行测试。7.6APD击穿电压VB、光电倍增因子Mp的测量APD击穿电压按GB/T24365-2009中4.3.8的规定进行测试。光电倍增因子按GB/T24365-2009中4.3.7的规定进行测试。
7.7PIN（或APD）-TIA组件等效输入电流密度和放大器跨阻抗的测量7.7.1测量配置
光探测器组件等效输入电流密度和放大器跨阻抗测量配置如图3所示。额谱分析仪
低噪声
放大器
光器件
分析仪
7.7.2测量方法和步骤
直流电源
可调光衰减器
直流电源
被测组件
光功率计
图3光探测器组件等效输入电流密度和放大器跨阻抗测量配重框图光探测器组件等效输入电流密度和前置放大器跨阻抗测量方法和步骤如下：a）对光器件分析仪进行校准；
b）按图3中所示进行电气连接和光路连接：c）从光器件分析仪上读出某频率的测量结果So:d）按公式（1）计算出该频率下的跨阻抗Z：Z,=(ZoXSo)/Re
式中：
输出阻抗，一般为502：
So—传输特性参数：
YD/T1353-2015
响应度。
e）读出某频率下频谱分析仪上的噪声电压Vn；f）根据公式（2）计算出等效输入电流：I=V/(ZXAo)
式中：
Z——该频率下的跨阻抗，单位为欧姆；Ao——该频率下的低噪声放大器的增益。g）将所得等效输入电流除以该频率的平方根值即为等效输入电流密度。8可靠性试验
8.1试验环境条件
试验环境要求同7.1。
8.2可靠性试验要求
光探测器组件可靠性试验要求见表6。表6光探测器组件可靠性试验条件试验
试验项目
可焊性”
物理特性
ESD等级
机械冲击
变频振动
热冲击be
内部水汽含量be
机械完整
性试验
光纤扭转
光纤侧拉力。
引用标准
Telcordia GR-468-CORE:2004
MIL-STD-883H方法3015.8
Telcordia GR-468-CORE: 2004
3.3.1.1.1
Telcordia GR-468-CORE:2004
3.3.1.1.2
Telcordia GR-468-CORE:2004
TelcordiaGR-468-CORE:2004
3.2.10.1.1
TelcordiaGR-468-CORE:2004
3.3.1.3.1
TelcordiaGR-468-CORE:2004
3.3.1.3.2
试验条件
不要求蒸汽老化，焊槽法，没入时间：5s温度（有铅）：245℃±5℃
无铅（无铅）：255℃±5℃
人体放电模型
试验条件A。加速度：500g，脉冲持续时间：1.0ms，冲击次数：5次/轴向，方向：XI、X2、YI、Y2、Z1、22
试验条件A。频率：20～2000Hz，加速度：20g，扫频速率：4min/循环，循环次数：4循环/轴向，方向：X、Y、Z47-100℃0℃~100℃循环次数：10次<5000ppm
涂覆层或紧套、松套光纤：负载：4.9N，扭转角度：90°～—90°～0°，循环次数10次，扭折点离器件：3cm
增强型光纤：负载：9.8N，扭转角度：90°～—90°~0，循环次数：10次，扭折点离器件：3cm
涂覆层或紧套光纤：拉力：2.45N，90°，距离光纤保护套22cm到28cm
松套或增强型光纤：拉力4.9N，90°，距离光纤保护套22cm到28cm
抽样要求
LTPD\SS*
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