光纤通信用半导体激光器芯片技术规范第2部分光源用垂直腔面发射型半导体激光器芯片_SJT11856.2-2022.docx
ICS33.180CCSM33中华人民共和国电子行业标准SJ/T11856.22022光纤通信用半导体激光器芯片技术规范第2部分:光源用垂直腔面发射型半导体激光器芯片SpecificationforsemiconductorlaserchipusedinopticalfibercommunicationPart2：Verticalcavitysurfaceemittingdiodelaserchip2023-01-01 实施2022-10-20发布中华人民共和国工业和信息化部发布前言III引言IV规范性引用文件12术语和定义缩略语技术要求5.15.25.35.45.55.65.75.85.95.105.115.12E工作）检验分类筛选.测试测试仪光电特也物理特性环境适应性光电特性芯片材相表面J芯片检验方6.16.26.36.46.5检验规则7.17.21222344444444444445666667.3 出厂检验77.4 型式检验78包装、标志、产品说明书和贮存91.1 1包装91.2 标志91.3 产品说明书91.4 贮存9I-1-刖百本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则笫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SJ/T11856光纤通信用半导体激光器芯片技术规范的第2部分.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、江苏亨通光电股份有Ill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，统一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。SOT11856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。 第4部分：光源用布拉格反射器可调谐半导体激光器芯片。 第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2部分：光源用垂直腔面发射型半导体激光器芯片1范围本文件规定了光纤通信用垂直腔面发射型半导体激光器芯片(以下简称“芯片”)的术语和定义、缩略语、技术要求、检验方法、检验规则、包装、标志、产品说明书和贮存等。本文件适用于IoGbaUd(NRZ)25Gbaud(NRZ)和25GbaUd(PAM4)垂直腔面发射型激光甥芯片。2规范性引用文件方K5N3术语3.2端的压降。3.3A版长(nm)_ -一整0仅“侑U¾调制带 激光器2828.156213GB/T 3.1“1816半m第3部分：操作、Rlllirward VO下列文件中的内容通 仅该日期对应的版本款。其中,注日期的引用文件, 舌所有的修改单)适用于本文件。GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T GB/T SJfT施验程序第1部分：按接收质量限半导体器件 分立器件 第5-4部分：光藻熬!半导体激光器光电子器源靠性试验方法直流点到3 dB频率点的宽度。正向电压在规定的正向W流下的光:均方根谱宽root激光器发射光谱分布的案的逐批检验抽样计划导体激光器3.4相对强度噪声relativeintensitynoise功率波动的单边频率谱密度,归化为基于频率的平均光功率平方的函数,符号为R/M见公式(1)。RJN=SPyIPJ(1)式中：P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(AcceptanceQualityLimit)ESDS静电放电敏感度(EleCtroStatiCDiSChargeSenSitiVity)1.TPD批允许不合格品率(LOtTolerancePercentDefective)NRZ非归零(NOnReturntoZero)PAM44电平脉冲幅度调制(4LevelPulseAmplitudeModulation)VCSEL垂直腔面发射激光器(VertiCalCaVitySUrfhCeEmitLaSer)5技术要求5.1 光电特性5.1.1 绝对最大额定值芯片绝对最大额定值见表1°表1绝对最大额定值参数名称符号单位最小值最大值反向电压VRV5正向电流ZfmA15工作温度Tamd085贮存温度-40-85,衬底温度.5.1.2 光电技术指标特性10GbaudVCSEL芯片的光电技术指标特性见表2.表2IOGbaUdVCSEL芯片光电技术指标参数符号检验条件最小值最大值单位阈值电流k251.4mA852.0m输出功率P25.Ah+5mA1.5一tnW85,+5mA1mW斜率效率25,k+5mA0.3W85P,ih+5mA0.2W中心波长25,+5mA840860nm85,+5mA840860nm均方根谱宽(RMS)cms25,*+5mA0.45nm85,+5mA0.45nm正向电压Vf25,+5mA2.3V相对强度噪声RIN25,+5mA-128dB/Hz带宽(NRZ)BW25,(f=*+6mA9GHz85»/=h+6m8GHz25GbaudVCSEL芯片光电技术指标特性见表3。表325GbaudVCSEL芯片光电技术指标参数符号检验条件最小值最大值单位阈值电流4251.2mA852.0mA输出功率P25,W5mA1.5mW85,Ah+5mA1mW斜率效率25,Ah+5m0.3W/A85,Ah+5m0.2W/A中心波长c25,*,+5m840860nm85,Ah+5mA840860nm均方根谱宽(RMS)A11ns25,l+5mA0.45nm85,+5mA0.45nm正向电压VF25oC,+5mA2.5V相对强度噪声RTN25,W5tnA128dB/Hz带宽NRZBW25oC,Tf=T+6mA16GHzPAM418GHzNRZ85,If=-*6mA15GHzPM417GHz5.2芯片材料芯片应使用神化铉系列材料。5 .3表面质量芯片表面应无明显划痕，无沾污，无裂纹，边角完整。6 .4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20m,厚度公差应不超过15mo5剪切力和金丝键合强度剪切力应符合GB“337682017中5.4.5的规定，金丝键合强度应符合GB"337682017中4.7的规定。ESDSESDS电压不低于100 Ve高温贮存的钻出功率变化的绝对值1 dRoJ试验前1 ClRo试验前dB<.I按6.按6. 5.1进行。低温贮存流,：阈佰按 6. 5.2 j温度循IF10恒注显11按 6.5.式中： Ithc - Lhf Ithh 值电流的变化率;5.12恒定湿热（工按6. 5. 6进行，试验前后但6检验方法5化的绝对值力6.1 测试环境条件测试环境条件如下：温度：15oC-35oC;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。6.2 测试仪器要求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。6.3 光电特性6.3.1阈值电流按GB/T313592015的5.9进行测量。6.3.2斜率效率按GB/T313592015的5.10进行测量。6.3.3中心波长按GB/T313592015的5.15进行测量。6.3.4均方根谱宽按SOT2749-2016的5.11进行测量。6.3.5正向电压按GB/T313592015的5.8进行测量。6.3.6调制带宽6.3.6.1测试框图测试框图见图2。将测样IyI测试平台光衰减罂接收机光接收机网络分析仪电压源1. 带宽的测试框图6. 3.6.2测量步骤测试步骤如下：a）按图2中测试框图配置，连接好线路；b）先设置扫频仪的起始频率和终止频率；同样地，设置网络分析仪的起始频率和终止频率，其终止频率应设置比所测带宽高；c）被测激光器输出端接入光接收机；d）将扫频仪输出的信号接入被测激光器输入端，调制激光器，是激光器输出扫频光信号；e）将光接收机的输出端接入网络分析仪，观察网络分析仪扫描出的频响曲线，取低频点增益下降3dB处，即可读出被测激光器的带宽。7. 3.7相对强度噪声按照SJZT2749-2016的5.16进行测量。8. 3.8输出光功率按GB/T31359-2015的5.1进行测量。6.4物理特性6.4.1表面质量在100倍显微镜下目视观察。6.4.2芯片尺寸按GB/T337682017中5.1.2的规定进行。6.4.3金丝键合强度按GBZT337682017中5.4.7的规定进行。6.4.4芯片剪切力按GB/T337682017中5.16.4.5ESDS按GB/T33768-J6.5环境适应性6.5.1高温储;按GB/T6.5.2低雕20
