标准检测方法与测定原理 (Analytical Principle)
分析方法库 (SOP)
和主要技术指标,极限工作条件,安装尺寸和管脚排列,使用注意事项等。 9.3 运输包装好的产品可用常用的交通工具运输,运输中避免雨、雪的直接淋袭,烈日曝晒和猛烈撞击。 9。
标准适用范围与监测对象 (Scope)
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P-I 曲线与激光器温度紧密相关。温度越高,阈值电流(Ith)越大。 图1 激光器光功率与驱动电流关系曲线示意图 [来源:GB/T 21548-2008,3.2.5] 3。
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3 阈值电流 threshold current 物理上,把激光器发射荧光和激光的交界点相对应的电流称为阈值电流,工程上,把与P—I 曲线急剧变化的拐点相对应的电流称阈值电流。
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4 斜率效率(或差分效率) slope efficiency 激光器输出光功率差与其相应驱动电流差之比。 注1:以S 表示,单位为毫瓦/毫安(mW/mA),定义见公式(1): ) /( ) ( / 02 01 02 01 I I P P I P S − − = = …………………………(1) 式中: P01 —— 线性区的输出光功率值,通常取额定光功率的90%,单位为毫瓦(mW); P02 —— 线性区的输出光功率值,通常取额定光功率的10%,单位为毫瓦(mW); I01 —— 输出光功率为P01 时的驱动电流值,单位为毫安(mA); I02 —— 输出光功率为P02 时的驱动电流值,单位为毫安(mA); 注2:斜率效率示意图如图2 所示,它反映了激光器电光功率转换效率。 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T 3907.1—20XX 3 图2 激光器斜率效率示意图 [来源:GB/T 21548-2021,3.4] 3。
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5 激光器正向电压 forward voltage 激光器在100mA(或1mA)直流正向工作电流下的偏压。
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6 相对强度噪声 relative intensity noise 光强度随机波动的均方根值与平均光强度之比。 注:单位为分贝/赫兹(dB/Hz),常用的计算表达式见公式(2): ) /( ) ( lg ) (H R N L d t I f G R N N RIN − − = …………………(2) 式中: Nt ——被测激光器的噪声功率,单位为瓦/赫兹(W/Hz); Nd ——宽光谱辐射源的噪声功率,单位为瓦/赫兹(W/Hz); RL ——负载电阻,单位为欧姆(Ω); G ——交流放大器的放大倍数; △fN ——滤波器带宽,单位为赫兹(Hz); IR(H) ——探测器反向电流,单位为安培(A)。 [来源:GB/T 21548-2021,3.6] 3。
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7 光回波损耗 optical return loss 反射光功率与入射光功率之比的对数,以RL 表示,单位为分贝(dB),定义见公式(3): ) / lg( 10 in re P P RL − = ………………………………(3) 式中: Pre ——后向反射光功率,单位为毫瓦(mW); Pin ——输入光功率,单位为毫瓦(mW)。
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8 偏振消光比 polarization extinction ratio 激光器在所有偏振方向上最大发送光功率A 与最小发送光功率B 之比的对数,以εP 表示,单位为分贝(dB),定义见公式(4): ) ( B A ε / lg 10 P = ……………………………………(4) 式中: A ——最大功率的偏振态的光功率,单位为毫瓦(mW); B ——最小功率的偏振态的光功率,单位为毫瓦(mW)。 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T 3907.1-20XX 4 3。
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9 偏振角度 polarization angle 光源线偏振光偏振方向或椭圆偏振光长轴与所指定的偏振方向的夹角。 注:指定的偏振方向由用户所规定,如熊猫保偏光纤的快轴或者慢轴方向。
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10 偏振稳定性 polarization stability 规定时间内激光器输出脉冲偏振态与初始偏振态在邦加球上的最大夹角。
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11 功率稳定性 power stability 激光器输出功率与设定功率的最大偏差。定义见公式(5): 1 0 2 0 max , stability P P P P P = − − ………………………………(5) 式中: P0——设定功率,单位为毫瓦(mW); P1——最大输出功率,单位为毫瓦(mW); P2——最小输出功率为,单位为毫瓦(mW)。
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12 功率温度相关系数 power-temperature correlation coefficient 激光器输出功率随温度变化系数。
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13 光强度直接调制 directly modulation of optical power density 调制电信号直接控制激光器驱动电流,使激光器输出光强度随调制电信号的幅度而变化的一种调制方式。 [来源:GB/T 21548-2021,3.3] 3。
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14 动态单纵模 dynamic single longitude mode 在激光器谐振腔的作用下,腔内只有一种光场分布,即在激光器光谱中,光强仅存在一个极大值, 且在高速直接调制情况下仍然保持单一的纵模。
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15 散射参数 scattering parameters 激光器在高(或射)频信号激励下的传输特性或反射特性。 注:激光器的散射参数主要是前向散射参数,如图3 所示。S11 表示端口1 的反射特性,是端口1 的输入信号与反射信号的比值;S21 表示端口1 至端口2 的传输特性,是端口2 的输出信号与端口1 的输入信号的比值。 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T 3907.1—20XX 5 图3 激光器前向散射参数 [来源:GB/T 21548-2021,3.11] 3.16 -3dB 模拟带宽 -3dB analog bandwidth 射频调制下输出光功率相对初始测量值下降3dB 时所对应的调制频率即为-3dB 模拟带宽。
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17 脉冲重复频率 pulse repetition frequency 激光器直接调制模式下光脉冲重复频率。
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18 脉冲宽度 pulse width 激光器输出光脉冲强度为峰值强度的一半时所对应的时域宽度。
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19 脉冲时域抖动 pulse jitter in the time domain 激光器输出脉冲在时域上的抖动量,通常用上升沿抖动的均方根偏差(RMS)衡量。
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20 消光比 extinction ratio 激光器在有脉冲输出时的光功率P1和无光脉冲输出时的光功率P2之比的对数,单位为分贝(dB),定义见公式(6): ER=10×lg(P1/P2) …………………………………………(6) 式中: P1——有脉冲输出时的光功率,单位为毫瓦(mW) P2——无光脉冲输出时的光功率,单位为毫瓦(mW) 3。
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21 动态谱宽 dynamic spectrum width 激光器在调制时输出脉冲光谱宽度,通常以-3dB谱宽衡量。
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4 缩略语端口1 激光器端口2 输入信号输出信号反射信号标准高带宽探测器激光器前向散射参数测试网络 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T 3907.1-20XX 6 下列缩略语适用于本文件。 AQL 接收质量限(Acceptance Quality Limit) BW -3dB 模拟带宽(-3dB Bandwidth) CW 连续波(Continuous Wave) DSW 动态谱宽 (Dynamic Spectrum Width) ER 消光比(Extinction Ratio) LD 激光器(Laser Diode) NC 非连接(Not Connection) PolS 偏振稳定性 (Polarization Stability) PowS 功率稳定性 (Power Stability) PTCC 功率温度相关系数 (Power-Temperature Correlation Coefficient) QKD 量子密钥分发(Quantum Key Distribution) RIN 相对强度噪声(Relative Intensity Noise) SMSR 边模抑制比(Side Mode Suppression Ratio) TEC 热电制冷器(Thermo-Electric Cooler) 5 技术要求 5。
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1 光纤要求尾纤型可采用单模光纤或保偏光纤。单模光纤应符合GB/T 9771(所有部分)的相关规定,保偏光纤应符合YD/T 3432-2018的相关规定。
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2 极限工作条件光源的极限工作条件应符合表1的要求。 表1 极限条件参数名称符号最小值最大值单位储存温度 TSTG -40 +85 ℃ 工作管壳温度 TCASE -20 +70 ℃ 正向工作电流 I - 150 mA 激光器反向电压 VRL - 2 V 表1 极限条件(续) 参数名称符号最小值最大值单位光纤弯曲半径a - 15 - mm 静电放电 ESD 500 - V a 弯曲半径应在距管壳至少25mm 处开始测试。
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3 推荐工作条件光源的推荐工作条件应符合表2的要求。 表2 推荐工作条件 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T 3907.1—20XX 7 参数名称符号最小值典型值最大值单位正向工作电流 I - 70 100 mA 工作管壳温度 TCASE -5 +25 +50 ℃ 激光二极管工作温度 Tset 20 25 35 ℃ 工作相对湿度 RH 5% 45% 85% - 5。
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4 光电特性要求光源的光电特性应符合表3的要求。 表3 光电特性参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输出光功率a PO Tset=+25℃,I=100mA 7 10 - mW 阈值电流 Ith Tset=+25℃ - 7 12 mA 激光器正向电压a VF Tset=+25℃,I=100mA - 1.5 2 V 输入阻抗 ZIN - - 25 - Ω 热敏电阻阻抗 RTH Tset=+25℃ - 10 - kΩ 制冷器电流 ITEC TCASE=75℃ - - 1.2 A 制冷器电压 VTEC TCASE =75℃ - - 3.5 V 标称中心频率 Fc Tset=15℃~35℃ 应符合YD/T 3834.1-2021表2 THz 中心频率偏移 Fo Tset=15℃~35℃ 应符合YD/T 3834.1-2021表4 GHz 边模抑制比a SMSR CW 30 45 - dB -3dB 模拟带宽a BW - 2.5 - - GHz 相对强度噪声a RIN CW,50MHz~2.5GHz - -140 - dB/Hz 温度波长系数 dλ/dT - - 0.09 - nm/℃ 脉冲重复频率 Fp Tset=+25℃ 应符合 YD/T3834.1-2021 表4 MHz 脉冲宽度 Wp Tset=+25℃ 应符合 YD/T3834.1-2021 表4 ps 脉冲时域抖动(RMS 值) Tj Tset=+25℃ 应符合 YD/T3834.1-2021 表4 ps 消光比 ER Tset=+25℃ 30 - - dB 表3 光电特性(续) 参数符号测试条件最小值典型值最大值单位偏振消光比b εP Tset=+25℃ 23 - - dB 偏振角度(可选)b PA Tset=+25℃ - - 5 ︒ 动态谱宽 DSW Tset=+25℃,激光器工作在脉冲调制模式 - 0.22 - nm 偏振稳定性b PolS Tset=+25℃ - - 2 ° 功率稳定性 PowS Tset=+25℃ - - 0。
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2 dB std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T 3907.1-20XX 8 功率温度相关系数 PTCC Tset=0~50℃ - - 0。
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01 dB/℃ a 激光器的工作条件为:工作环境温度15℃~35℃,工作电流范围内。 b 如采用单模光纤则偏振消光比、偏振稳定性无要求。
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5 外形尺寸及引出端排列光源外形尺寸及引出端排列参见附录A。
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6 外观要求光源的外观应平滑、洁净、无油渍、无伤痕及裂纹,整个器件牢固,尾纤无松动或与连接器插拔平顺。标志清晰牢固,标志内容符合本文件9.1的要求;标志贴放位置符合GB/T 191中相关要求。
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7 环保符合性光源的组成单元分类应符合GB/T 26572-2011中表1的规定,有毒有害物质的限量要求按GB/T 26125 规定检测,应符合GB/T 26572-2011中表2的要求。
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1 测试环境要求测试环境要求如下: ——温度:15℃~35℃;
核心起草科研机构与龙头企业矩阵:
中国信息通信科技集团有限公司科大国盾量子技术股份有限公司中国信息通信研究院安徽问天量子科技股份有限公司中国电信集团有限公司中兴通讯股份有限公司江苏亨通问天量子信息研究院有限公司江苏通鼎宽带有限公司武汉光谷信息光电子创新中心有限公司,山东国迅量子芯科技有限公司山东量子科学技术研究院有限公司