YD/T 834-1996
基本信息
标准号:
YD/T 834-1996
中文名称:分布反馈激光二极管检测方法
标准类别:通信行业标准(YD)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
分布
反馈
激光
二极管
检测
方法
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
YD/T 834-1996.
1范围
YD/T 834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。
YD/T 834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 输出光功率中。
分布反馈激光二极管在规定工作电流下,输出的功率。
3.1.2 额定输出光功率中。
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 阈值电流Iu
分布反馈激光二极管的输出光功率。对正向电流Ir的二阶导数曲线上出现第-个极大值处所对
应的正向电流。
3.1.4 峰值发射波长的
主振荡纵模峰值功率所对应的波长。
3.1.5 -20 dB光谱宽度Δλ
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)。
3.1.6 光谱线宽Ou
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中p与次最大纵模峰值功率中之比(见图2)。
注:边模抑制比通常表示为:
4.3.4检测方法
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Ip为分布反馈激光二极管的阈值电流Im(见图6)。
标准内容
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Bell-core、日本HITACHI Inc、荷兰Philips Ins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。本标准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、董志江、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@。
分布反馈激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@。
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阅值电流1
分布反馈激光二极管的输出光功率@。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。
3.1.4峰值发射波长入p
主振荡纵模峰值功率所对应的波长。3.1:5-20.dB光谱宽度△入
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
HYrKAoNiKAca
1996-09-01实施
3.1.6光谱线宽Au
dep20dB
YD/T834--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@。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/@e)(dB)
图2边模抑制比
3.1.8斜率效率nd
在输出光功率-正向电流曲线上,求出额定输出光功率@。,以及于10%@。和90%Φ。所对应的正向电流IF(0%和1F(90%),则
na(90%@。—10%@)/(t90%)—Ie10%))3.2符号
如表1所述:
(1)
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
阈值电流
输出光功率
消光比
截止频率
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Ve
4.1.1目的
YD/T834-1996
表1术语与符号Www.bzxZ.net
名称与单位
斜率效率
峰值发射波长
辐射光谱宽度
光谱线宽
上升时间
开通延迟时间
开通时间
关断延迟时间
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@。处的压降。4.1.2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-直流电流源:V—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
HYrKAoNiKAca
tacon)
a)额定输出光功率@。。
YD/T834--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Ir。
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@。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直流电流源P光功率计;A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@。。
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阀值电流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一直流电流表
图5阅值电流测定原理图
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
YD/T834-1996
d'@e/d,
do/di-
图6阅值电流确定
4.3.4检测方法
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为分存反馈激光二极管的值电流ITH(见图6)。4.4输出光功率@。-正向电流I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—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虫。I#曲线工作区段的线性度。4.5.2检测原理图
koNikAca
YD/T834-1996
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8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@。与其对应的正向电流ITH+Imod,然后在曲线上找出IH十10%Imod点。用直线连接曲线上对应于IH+Imad和ITH+10%Ima点,见图9。由公式(2)算出输出光功率线性度:实际曲线
线性功率
图9输出光功率线性度
输出光功率线性度
@m×100%
注:4@x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自的
测量分布反馈激光二极管组件额定输出光功率@。与阀值电流IT所对应的输出光功率@TH之比。4.6.2检测原理图
YD/T834-1996
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一直流电流表
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阈值和额定功率点,并分别测量其相对应的输出光功率@TH和Φ。,并按公式(3)计算消光比。消光比(9)=10lg(@/@H)(dB)4.7正向电压Vr-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直流电流源:P-光功率计:V一直流电压表;A-直流电流表图11Vr-Iz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
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V--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
TTKAONiKAca
YD/T834--1996
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:V一直流电压表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VI,曲线,在该曲线的线性范围内找出两个邻近的工作点的电流Ip!、IF及电压VFL、VF2,微分电阻可由式(4)计算。
式中:AVVF—VP
ApIF2—Ip
4.9探测器监测光电流IMO~-输出光功率@.特性曲线4.9.1目的
检测探测器在分布反馈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@。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,直流电流源;A一直流电流表;P光功率计;PD-探测器图13IMON-。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-@。曲线。4.10斜率效率(na)
4.10.1目的
YD/T834--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一直流电流表
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@。,以及10%Φ。和90%@。,所对应的向电流,Ir(10%)和I90%),由公式(5)计算出斜率效率。na
4.17小信号频率响应
4.11.1目的
90%@。-10%电。
Ir(90%)-Ir(10%)
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
G-频率可调正弦信号发生器,G--直流电流电源;Gs-直流电压电源:R—匹配电阻:R—匹配电阻:C耦合电容C耦合电容:M一测量仪器(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自动温度控制装置;L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
TrKAONiKAca
YD/T8341996
4.11.4检测方法
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,并送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于。,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)
额率(GHZ)
图16小信号频率响应特性
4.12开关时间
4.12.1自的
检测分布反馈激光二极管组件的上升时间t,开通延退时间taron),开通时间tot,关断延迟时间ta(a):下降时间,关断时间t罐。见图17。663
相对光输出(%)
YD/T834—1996
tdroff)
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平均输出光功率,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。
kAoNikAca
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