T-CAAMTB 181-2023 车载激光雷达用激光发射器技术要求及检测方法

学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载ICS

43.040.10学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载CCS

T

36 T/CAAMTB

181—2023车载激光雷达用激光发射器技术要求及检测方法The

technical

for

LiDAR

–

29

发布 2024

-

01

-

01

中国汽车工业协会 发布学ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准兔兔ｗ下载学ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准兔兔ｗ下载学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载 前言

.................................................................................

II1

................................................................................

12

规范性引用文件......................................................................

13

术语和定义..........................................................................

24

................................................................................

55

技术要求............................................................................

56

脉冲激光测距雷达光源主要性能参数测试方法

........................................

67

相干测距雷达激光光源性能参数测试方法

........................................

178

检测规范...........................................................................

279

检验规则...........................................................................

4010

标志、包装、运输和贮存............................................................

41附录

A（资料性）

符号和单位

..........................................................

43附录

B（规范性）

高温耐久试验加速模型

................................................

44附录

C（规范性）

恒定湿热试验加速模型

................................................

45附录

D（规范性）

温度循环耐久试验加速模型

............................................

47附录

E（资料性）

脉冲稳定性表达式推导过程.............................................

49附录

F（规范性）

激光模块的辐射测量...................................................

51附录

G（规范性）

激光模块的

AEL和

评估限值.......................................

55学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载 本文件按照GB/T

1.1—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。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。本文件由中国汽车工业协会标准法规工作委员会北斗应用专业委会提出。本文件由中国汽车工业协会归口。本文件起草单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、深圳市速腾聚创科技有限公司、吉光半导体科技有限公司、常州纵慧芯光半导体科技有限公司、欧司朗企业管理有限公司上海分公司、广电计量检测集团股份有限公司、深圳市中为检验技术有限公司、上海工程技术大学、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、宁波舜宇车载光学技术有限公司、深圳市镭神智能系统有限公司、武汉万集光电技术有限公司、北京万集科技股份有限公司、锐驰智光（苏州）科技有限公司、吉林大学、浙江长芯光电科技有限公司、北京华为数字技术有限公司、吉林省水利水电勘测设计研究院、中国第一汽车股份有限公司、长春中科长光时空光电技术有限公司、北科天绘科技有限公司、中国科学院北京半导体研究所、中汽院智能网联科技有限公司、南德认证检测（中国）有限公司、杭州北斗时空研究院、上海一径科技有限公司、通标标准技术服务有限公司

(SGS)、禾赛科技股份有限公司、华为技术有限公司、深圳市览沃科技有限公司。本文件主要起草人：梁磊、宋悦、秦莉、汪敬、陈泳屹、金涛、童舒娜、陈旭波、李飞中、凌铭、张晓蕾、宋俊峰、杨佳、胡小波、胡攀攀、屈志巍、赵忠尧、王玉冰、朱琳、张朝帅、吕颖、张星、张慧、高健荣、杨旸、杨明来、张正正、刘兴峰、洪世泉、彭航宇、方歆怡、赵亚如、张轲殊、张冶金、邵栋、王大维、佟存柱、刘伟、李响、敦博、张鹏飞、刘基顺、沙宏博、石孟杰、陆祖年、寇银波、姜波、戴瑞宏、曹蕴涛、李斌、韩晓明、李雅彬、陈一龙、李孟麟、伯丽萍、周峰、陈晓迟、黄华、龙涛、王祎男、黄鑫峰、张高扬、关瀛洲、熊月、邵嘉平、卞婷、谢丹、李呈光、陈赟、李涛。II学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载1 范围本文件规定了车载激光雷达用半导体激光发射器的通用要求，包括术语、定义和符号、分类、技术要求、测试规范、测试方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于TOF脉冲激光雷达和FMCW激光雷达用半导体激光发射器。车载激光雷达用半导体激光发射器模块及组件可参考执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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

包装储运图示标志GB/T

2423.1-2008

电工电子产品环境试验

第2部分：试验方法

A：低温GB/T

2423.2-2008

电工电子产品环境试验

第2部分：试验方法

B：高温GB/T

2423.3-2016

环境试验

第2部分：试验方法

：恒定湿热试验GB/T

2423.22

电工电子产品环境试验

第2部分：试验方法

N：温度变化GB/T

2423.51

环境试验 第2部分：试验方法 KeGB

2894

安全标志及其使用导则GB/T

3358.1-2009

统计学词汇及符号

第1部分：一般统计术语与用于概率的术语（

3354-1：2006）GB/T

6388-1986

运输包装收发货标志GB

7247.1

激光产品的安全

第1部分：设备分类、要求GB

8965.1-2020

防护服装

阻燃服GB/T

10320-2011

激光设备和设施的电气安全GB/T

12339

防护用内包装材料GB/T

13863

激光辐射功率和功率不稳定度测试方法GB/T

15313-2008

激光术语GB/T

15175-2012

固体激光器主要参数测量方法GB/T

17736-1999

激光防护镜主要参数测试方法（已废止）GB/T

21548-2021

光通信用高速直接调制半导体激光器的测量方法GB/T

28046.1-2014

道路车辆

电气及电子设备的环境条件和试验

第1部分：一般规定GB/T

28046.2-2019

道路车辆

电气及电子设备的环境条件和试验

第2部分：电气负荷GB/T

28046.4-2011

道路车辆

电气及电子设备的环境条件和试验

第4部分：气候负荷GB/T

30038-2013

道路车辆

IP代码）GB

30863-2014

个体防护装备

眼面部防护

GB/T

31358-2015

半导体激光器总规范GB/T

31359-2015

半导体激光器测试方法GB/T

41643-2022

高功率激光制造设备安全和使用指南JJF

1059.1-2012

测量不确定度评定与表示QC/T

-2002

汽车电气设备基本技术条件SJ/T

11587

电子产品防静电包装技术要求T/CAAMTB

58-2021

车载激光雷达检测方法ISO

11554：2017

光学和光子学

-

激光和激光相关设备

-激光束功率、能量和时间特性参数的测试方法

（Optics

photonics-Lasers

laser

-

related

equipment

-

Test

for

laser

beam

power,

and

temporal

）学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载VW80000：

吨以下汽车电气和电子部件试验项目、试验条件和试验要求（Electric

andElectronic

Vehicles

3.5

t-General

Requirements,

and

）3 术语和定义GB/T

15313-2008、GB/T

31358-2015、GB/T

15175-2012、T/CAAMTB

58-2021、

11554：2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1激光雷达 light

and

ranging

（lidar）发射激光束并接收回波以获取目标三维和/或速度信息的系统。[来源：T/CAAMTB

58-2021，3.1]3.2半导体激光器 semiconductor

laser以半导体材料为激光介质的激光器。[来源：GB/T

31358-2015，3.1]3.3垂直腔面发射激光器 vertical

cavity

emitting

laser（VCSEL）出光方向垂直于

p-n结平面的半导体激光器。[来源：GB/T

31358-2015，3.2]3.4边发射半导体激光器

emitting

laser

（EEL）出光方向平行于

p-n结平面的半导体激光器。[来源：GB/T

31358-2015，3.3]3.5激光组件 laser

由激光装置与专门用来处理光束的光、机、电部件所组成的组件。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.100]3.6激光装置 laser

device由激光器和使激光器工作所必须的外围器件（即：冷却、温控、供电和供气等单元）所组成的装置。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.99]3.7飞行时间 time

of

(TOF)发射激光脉冲，激光脉冲到达物体后又反射回到传感器，而系统通过计算激光到达目标物体并返回的时间，就可以计算物体距离传感器的距离。3.8调频连续波 Frequency

Modulated

（FMCW）发射波为高频连续波，其频率随时间按照三角波规律变化。3.9中心波长 central

wavelength光谱强度最大值的一半处所对应的上升沿和下降沿最大宽度的中点对应的波长。[来源：GB/T

31358-2015，3.10]3.10连续功率 CW-power连续激光器的输出功率。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.76]学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载3.11平均功率 average

power脉冲能量与脉冲重复频率的乘积。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.81]3.12峰值功率 peak

power功率时间函数的最大值。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.82]3.13脉冲能量 pulse

energy脉冲能量与脉冲持续时间之比。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.80]3.14谱宽度 spectral

谱功率（或能量）为其峰值一半处所对应波长（或频率）的最大间隔。

表示波长谱宽度，∆𝑣表示光频率谱宽度。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.23]3.15斜率效率 slope

激光器的直接测试输出功率（或能量）随电流变化曲线的斜率。3.16发散角

divergence

angleθu，θx,u，θ

光束宽度[内含功率（或能量）定义的]在远场增大形成的渐近面锥所构成的全角度。对圆横截面，光束宽度为光束直径du。对于非圆横截面，束散角分别由相应的x方向和y方向的光束宽度dx,u和dy,u确定。当规定束散角时，应使用下标说明相关的光束宽度，如θ50说明光束宽度为d50。这里坐标系的定义和光束宽度的定义不包含一般像散情况。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.65.1]3.17快轴发散角 fast

axis

divergence

angle对于边发射半导体激光器，输出激光在垂直于p-n结平面的最大张角。[来源：GB/T

31358-2015，3.4]3.18慢轴发散角 slow

axis

divergence

angle对于边发射半导体激光器，输出激光在平行于p-n结平面的最大张角。[来源：GB/T

31358-2015，3.5]3.19光束半径 beam

radius在垂直光束轴平面内，内含功率（或能量）占光束功率（能量）规定比例（）的最小孔径的半径。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.50.1]光斑尺寸为光强降为最大光强1/e²处的光束直径。包含光束总功率x%的半径，r(86.5%)为1/e²光束半径。3.20波长-温度漂移系数

of

wavelength-temperature

shift半导体激光器稳定工作时，p-n结单位温度变化所引起的峰值波长变化量。[来源：GB/T

31358-2015，3.11]学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载3.21光功率-温度漂移系数

of

shift半导体激光器稳定工作时，p-n结单位温度变化所引起的输出光功率变化量。3.22电光转换效率 electrical-to-optical

efficiency半导体激光器输出的激光功率与输入的电功率比值，通常以百分数表示。[来源：GB/T

31358-2015，3.6]3.23阈值电流 threshold

使激光器内光子增益等于或大于腔内总损耗，从而产生激光的最小驱动电流。[来源：GB/T

31358-2015，3.7]3.24脉冲（脉冲持续时间）宽度

pulse

width激光脉冲上升和下降到它的

50%峰值功率点之间的间隔时间。激光脉冲波形半腰处的时间宽度，及脉冲波形的半高宽。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.74]3.25脉冲能量不稳定度 pulse

energy

激光器正常工作时脉冲能量在规定的时间间隔内随时间波动的特性。[来源：GB/T

15175-2012，3.3.2]3.26脉冲持续时间不稳定度 pulse

duration

激光器正常工作时脉冲宽度在规定的时间间隔内的变化特性。[来源：

11554：2017，8.7]3.27脉冲重复频率 pulse

rate重复脉冲激光器每秒钟发出的激光脉冲数。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.77]脉冲重复频率是指激光器每秒输出的脉冲数，简称：PRF，是脉冲重复间隔（pulse

PRI）的倒数。脉冲重复间隔就是一个脉冲和下一个脉冲之间的时间间隔。如果脉冲串是规则的，并且脉冲之间是相干的，在频谱(或光谱)上其就为频率梳，而频率梳的梳齿间隔就是重复频率。3.28波长稳定性 wavelength

stability在采样时间内，激光波长的漂移量与在这段时间内的平均波长的比值。3.29线宽稳定性 linewidth

stability在采样时间内，激光线宽的漂移量与在这段时间内的平均波长的比值。3.30相对强度噪声 relative

intensity

noise（）功率起伏归一化到平均功率平方时的单边谱密度，它是频率

f的函数。[来源：GB/T

15313-2008，2.1.111]3.31调制带宽 modulation

激光器最大频率调谐带宽。3.32调频线性度 frequency

modulation

linearityFMCWVCSELEELEELｗｗ．ｂ兔ｗｚｆｘｗ学兔．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023ｗｗ．ｂ兔ｗｚｆｘｗ学兔．ｃｏｍ标准下载频率随时间变化的规律。3.33边模抑制比 side

mode

suppression

ratio

主模强度和边模强度的最大值之比。3.34偏振消光比

extinction

ratio

光束主偏振分量的功率与正交偏振分量的功率之比。4 分类4.1 按激光器的工作方式分类脉冲型、连续型。4.2 按测距方式分类TOF脉冲激光发射器、FMCW激光发射器。5 技术要求5.1 外观质量要求车载激光雷达用半导体激光发射器的外观质量应符合以下规定：a)

激光器外表面应干净，不得有锈蚀迹、密封胶和油脂的堆积、不得有明显损伤以及其他影响外观或使用性能的缺陷；b)

产品的引出端应牢固、可靠、无松动迹象；c)

产品标志和激光安全标志应明确、齐全、清晰、牢固；d)

产品详细规范中规定的其他要求；e)

满足上述条件下应同时满足各厂商自定的详细要求。5.2 性能参数、结构和使用条件要求5.2.1 光电性能参数除非另有规定，在车载激光雷达用激光发射器的详细规范中应规定表1所列的光电性能参数。车载激光雷达用激光发射器参数应采用规定的测量方法测量。表1表1 光电性能参数FMCW学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载表

1表

1 光电性能参数（续）5.2.2 结构参数a)

发光尺寸及排列方式（适用时）；b)

引出端定义；c)

安装尺寸和外形尺寸；d)

质量（适用时）。5.2.3 使用条件使用条件要求如下：a)

供电电源条件（适用时），包括电流、电压、脉冲宽度、重复频率等；b)

环境条件（适用时），包括温度、湿度、洁净度、电磁干扰、光干扰等；c)

冷却条件（适用时），包括水流量、水压、温度控制等；d)

防静电（适用时）。6 TOF脉冲激光测距雷达光源主要性能参数测试方法6.1 中心波长6.1.1 测试装置中心波长测试装置框图见图1。标引序号说明：1——半导体激光器；2——驱动电源；3——激光导入装置（适用时）；4——光谱仪。图1 中心波长测试装置框图6.1.2 测试步骤中心波长的测试按照以下步骤进行：a)

按照图

1

测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器；b)

将半导体激光器发出的激光通过激光导入装置（含衰减器、积分球等）导入光谱分析仪中；学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载c)

根据被测激光器光谱范围设置光谱分析仪的扫描范围、扫描分辨率和扫描灵敏度；d)

给被测激光器施加正向电流到规定值，光谱分析仪在所设置的波段内扫描，记录波长

λ

波长对应的相对光谱强度

I。6.1.3 计算方法按以下方法计算中心波长：a)

根据记录的数据得到相对光谱强度与波长的分布曲线（I-λ曲线），见图

2；b)

按式（1）计算中心波长；c)

对于有多波长半导体激光器，可分别独立测试。2

(𝜆𝐶

=

𝜆1+𝜆2

(式中：𝜆𝐶——中心波长，单位为纳米（nm）；𝜆1——在I-λ曲线上，最大相对光谱强度50%处对应的最短波长，单位为纳米（）；𝜆2——在I-λ曲线上，最大相对光谱强度50%处对应的最长波长，单位为纳米（）。图2 中心波长示意图6.2 峰值功率6.2.1测试装置测试装置框图见图3。标引序号说明：1——半导体激光器；2——驱动电源；3——光束整形器（适用时）；4——衰减器（适用时）；5——光闸（适用时）；6——激光能量计或功率计。图3 脉冲能量测试装置框图6.2.2 测试步骤峰值功率测试按照以下步骤进行：a)

按图

3

建立测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器；b)

选取光束整形器（适用时）和衰减器（适用时），保证被测光斑投射到激光能量计光接收面直径的

2/3

区域内；调整被测半导体激光器的位置，保证光束从光束整形器（适用时）和激光能量计光接收面的中心入射；学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载c)

使用光闸（适用时），可阻挡进入激光能量计的光，选择合适量程，并调整零点；d)

调节电源，给被测半导体激光器施加规定的工作电流；e)

按规定时间间隔记录激光能量计的读数

E。6.2.3 计算方法按式（2）计算峰值功率：𝑃𝑝𝑃𝑝

=

𝜏𝑗

𝑛

∑𝑛𝑖=1

𝐸𝑖𝜏

(·····················································2)(式中：𝑃𝑝——峰值功率，单位为瓦（W𝜏𝑗

——衰减器的透射比，%；𝑛

——测试次数；𝐸𝑖

——第𝑖次记录的激光能量计读数，单位为焦（J）；𝜏

——脉冲宽度，单位为秒（s）。6.3 脉冲宽度及重复频率6.3.1 测试装置测试装置框图见图

4。标引序号说明：1——半导体激光器；2——驱动电源；3——光闸（适用时）；4——光电探测器；5——示波器。图4 脉冲宽度及重复频率测试装置框图6.3.2 测试步骤脉冲宽度及重复频率的测试按照以下步骤进行：a)

按照图

4

建立测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器，使用光闸（适用时），调节进入光电探测器（激光波形探测器）的光；b)

根据被测半导体激光器输出光强设置示波器的挡位；c)

给被测激光器加电到规定的工作状态；d)

示波器记录光脉冲波形（见图

5）。6.3.3 计算方法按式（3）计算脉冲宽度：(𝜏

=

𝑡2

−𝑡1························································3)(式中：𝜏——脉冲宽度，单位为（）；𝑡1和𝑡2——脉冲最大值的50%处对应的时间点，单位为（ns按式（4）计算重复频率：兔ｗ学兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载TP

···························································(4)T/CAAMTB

—2023兔ｗ学兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载TP

···························································(4)𝑓

=

1式中：𝑓

——重复频率，单位为（HzTP——脉冲周期，单位为（s）。𝑠𝑄

=

𝐸̅√𝑠𝑄

=

𝐸̅√𝑛−1∑𝑛𝑖=1(𝐸𝑖

−𝐸̅)2··············································(5)𝐸̅

=

∑𝑛𝑖=1𝐸𝑖·······················································(6)𝑠𝜏

=

𝜏̅√𝑛−1∑𝑛𝑖=1(𝜏𝑖

−𝜏̅)2···············································(7)𝜏̅

=

𝑛∑𝑛𝑖=1𝜏𝑖·······················································(8)6.4 脉冲能量稳定性6.4.1 脉冲能量不稳定度在一定时间间隔内（按详细规范规定）按前述6.2中的方法等间隔测量𝑛（型式试验情况𝑛不宜少于10，仲裁试验情况𝑛不宜少于100）个脉冲能量𝐸𝑖，按式（5）和（6）计算脉冲能量不稳定度。2 11𝑛式中：𝑠𝑄——输出能量不稳定度；𝐸𝑖——第𝑖次测得脉冲能量，单位为（J𝐸̅——脉冲能量平均值，单位为（J）；𝑛——取值次数。6.4.2 脉冲持续时间不稳定度在一定时间间隔内（按详细规范规定）按前述6.2中的方法等间隔测量𝑛（型式试验情况𝑛不宜少于10，仲裁试验情况𝑛不宜少于100）个脉冲宽度𝜏𝑖，按式（7）和（8）计算脉冲持续时间不稳定度。2 11式中：𝑠𝜏——脉冲持续时间不稳定度；𝜏𝑖——第𝑖次测得脉冲宽度，单位为（ns）；𝜏̅——脉冲宽度平均值，单位为（ns𝜏𝑛

——取值次数。6.5 光谱宽度6.5.1 测试装置测试装置框图见图6。兔兔ｗｗｗ学．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023兔兔ｗｗｗ学．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载标引序号说明：1——半导体激光器；2——驱动电源；3——激光导入装置（适用时）；4——光谱仪。图6 光谱宽度测试装置框图6.5.2 测试步骤按照以下步骤进行测试：a)

按图

6

所示顺序摆放和连接测试仪器；b)

将半导体激光器发出的激光导入光谱仪中；c)

根据被测激光器光谱范围设置光谱仪的扫描范围、扫描分辨率和扫描灵敏度；d)

被测半导体激光器应在产品详细规范规定的工作条件下稳定工作后，进行相关参数测试；e)

给被测激光器施加正向电流到规定值，光谱仪在所设置的波段内扫描，记录波长

λ

与该波长对应相对光谱强度

I。6.5.3 计算方法图7 光谱宽度示意图按式（9）计算光谱宽度：(∆𝜆

=

𝜆2

−𝜆1·······················································9)(式中：∆𝜆——光谱宽度，单位为纳米（nm）；𝜆1——在I-λ曲线上，最大相对光谱强度50%处对应的最短波长，单位为纳米（）；𝜆2——在I-λ曲线上，最大相对光谱强度50%处对应的最长波长，单位为纳米（）。测试时应满足以下要求：a)

标准中测试的数据应是在该参数重复测试𝑛次的平均值，通常𝑛≥10；10学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载b)

记录必要工作条件（工作电流、热沉温度等）。6.6 斜率效率6.6.1 测试装置

标引序号说明：1——短脉冲信号发生器；2——控温系统；3——电流表；4——半导体激光器；5——驱动电源；6——匀光器（适用时）；7——光束整形器（适用时）；8——光电探测器；9——示波器；10——积分球/光功率计。图8 斜率效率测试装置框图6.6.2 测试步骤按照以下步骤进行测试：a)

在相同的测试热沉控制温度下调整驱动电源和短脉冲信号发生器从而调整出一系列正向激光器驱动脉冲电流。脉冲条件下输入的峰值电流可通过平均电流除以电流占空比得到。其中平均电流可由串接在激光器回路中的电流表读出（扣除零点后）；电脉宽可用光电探测器测得的光脉宽近似，脉冲宽度由

6.3

方法计算得出。占空比由电脉宽乘重复频率计算得出；b)

峰值光功率可由

6.2

方法计算得出；c)

通过在一系列不同的峰值电流下计算得出的峰值功率绘制峰值功率-峰值电流曲线。图9 斜率效率计算方法示意图11ｏｍ标准学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ下载𝑆𝐸

=

𝐼1−𝐼2······················································(10)T/CAAMTB

—2023ｏｍ标准学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ下载𝑆𝐸

=

𝐼1−𝐼2······················································(10)6.6.3 计算方法按照以下方法进行计算：a)

拟合法：通过测量绘制激光器峰值输出光功率-峰值电流曲线。取曲线在非零输出功率之上线性区间进行线性拟合，拟合所得的斜率值即为激光器斜率效率。b)

取点计算法：在峰值功率-峰值电流曲线中选取工作电流值

90%的电流点𝐼1，对应的峰值光功率为𝑃1，在曲线的线性区间再取一电流点（例如工作电流值的

%）𝐼2，对应的峰值光功率为𝑃2，则斜率效率可由式（）计算得出：𝑃

−𝑃1 26.7 光束发散角6.7.1 测试装置

标引序号说明：1——短脉冲信号发生器；2——控温系统；3——电流表；4——半导体激光器；5——驱动电源；6——衰减器（适用时）；7——白屏；8——电荷耦合元件（）。图10光束发散角测试装置框图6.7.2 测试步骤按照以下步骤进行测试：a)

利用控温系统，调整短脉冲信号发生器和驱动电源至半导体激光器工作条件，调整接收采集激光器光斑信息的电荷耦合元件（CCD）与激光器距离至一系列特定值（例如

25/30/40/45/mm）；b)

在一系列特定的激光器与

CCD

的距离（z）下根据

6.7

中方法测量计算激光器在快轴/慢轴方向上的光斑尺寸大小

（d⊥∥），注意需保证在特定距离下

可以采集到完整的光斑且不过曝，否则需调整距离值及衰减器重新测量；c)

利用灰度质心法确定光斑质心坐标：

(

(𝑥0

=

∑∑𝑥∙𝑔

(

(𝑦0

=

∑∑𝑦∙𝑔·······················································

12)其中（𝑥0,

𝑦0）为光斑质心坐标，𝑔为坐标值为（𝑥,

𝑦）处的光斑灰度值。12学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载轴光斑直径（d⊥∥）；以灰度值-坐标曲线的最大灰度值的

1学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载轴光斑直径（d⊥∥）；以灰度值-坐标曲线的最大灰度值的

1

倍对应的坐标的范围即为

1曲线，以灰度值-坐标曲线的最大灰度值的

1

倍对应的坐标的范围即为

1

定义下的光斑直d)

以光斑质心为中心，绘制出沿快轴和慢轴方向的灰度值-坐标曲线。从中心向曲线两端作灰度值累加，直至累加值为曲线上灰度值总和的

86%,

对应的坐标的范围即为

D

定义下的快慢2 2定义下的快慢轴光斑直径，对于

VCSEL，则以光斑质心为圆心，包含

86%的灰度值累加和的圆的直径为

D86

定义下的光斑直径

d，以光斑质心为中心，绘制出沿特定方向的灰度值-2 2径；e)

通过在一系列不同的距离（z）下测得的（快慢轴）光斑直径

（d⊥∥）绘制

d⊥和

d∥或

d关于

z的曲线。图11灰度值-坐标曲线图θ

=

2θ

=

2×𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛(0.5d6.7.3计算方法按照以下方法进行计算：a)

直接计算法：可通过以式（13）和式（14）在某个特定的激光器距离下计算发散角：( 𝑧

)··············································13)(5

(θ∥

=

2×𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛(0.𝑧d)

··············································5

(13兔ｗｗｗ．ｂｚｆ学兔ｘｗ．ｃｏｍ标准下载θ

——快轴发散角；T/CAAMTB

—2023兔ｗｗｗ．ｂｚｆ学兔ｘｗ．ｃｏｍ标准下载θ

——快轴发散角；式中：θ∥——慢轴发散角；对于VCSEL，则把公式中θ⊥∥及d⊥∥更换为θ和d，其中θ为发散角，d为光斑直径。b)

拟合计算法：对

d⊥和

d∥关于

z

的曲线进行线性拟合，记拟合所得的斜率值为

k⊥和

k∥散角可由以式（15）和式（16）计算：((θ

=

2×𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛(0.5𝑘⊥)··············································15)((θ∥

=

2×𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛(0.5𝑘∥)··············································16)对于VCSEL，则把公式中θ⊥∥及k⊥∥更换为θ和k，其中θ为发散角，k为θ-d曲线的拟合斜率值。6.8 光斑尺寸6.8.1 测试装置测试装置见图13。

𝑃𝑡

························································𝑃𝑡

························································

(17)𝑑

=

𝑑′

×√−

𝑙𝑛(1−𝑇′)················································(18)标引序号说明：1——温度控制系统；2——激光器；3——光阑；4——激光光源；5——功率计。图13 光斑直径测试装置框图6.8.2测试步骤在激光输出的近场位置放置可变光阑，并在光阑后放置激光功率计，分别测试经过光阑和不经过光阑的功率P和P。6.8.3计算方法根据式（17）计算出光阑透过率𝑇:𝑇

=

𝑃𝑔当光阑透过率𝑇为86.5%时，光阑尺寸d’为激光的光斑尺寸d。为了测试高功率，所采用的光阑固定孔径光阑，需要进行换算，测试透过率与86.5%相近的光阑孔径d’，然后通过公式（）换算成包含.5%的光斑尺寸d。26.9 温度系数和曲线6.9.1 波长温度系数6.9.1.1 测试装置14学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载

T/CAAMTB

—2023

5标引序号说明：1——短脉冲信号发生器；2——控温系统；3——电流表；4——半导体激光器；5——驱动电源；6——匀光器（适用时）；7——光束整形器（适用时）；8——光谱仪；9——光电探测器；10——示波器；11——积分球/光功率计。图14 波长温度系数测试装置框图6.9.1.2测试步骤按照以下步骤进行测试：a)

激光器测试热沉温度可由控温系统（如

TEC）准确控制并读取温度，在激光器基板散热充分的条件下，此温度即为激光器底部温度；b)

在不同的控制温度下，根据

6.

的方法确定激光器阈值电流；c)

在不同的控制温度下，调整驱动电源和短脉冲信号发生器使激光器处于刚刚超过阈值电流且能激射的驱动条件；d)

在对应温度下，由光谱仪读取激光器激射光谱，并根据

6.1

中方法确定中心波长。图15 波长温度系数计算方法示意图6.9.1.3 计算方法通过测量绘制激光器中心波长-温度曲线。其中温度区间可分为两级：I级为

-40-105℃；II级为

-40-125℃。对该曲线的线性区间可进行线性拟合，拟合所得的斜率值即为线性区间内的波长温度系数。对于中心波长-温度曲线的非线性区间，波长温度系数可由特定温度区间内的波长变化率表示：15ｘｗ．ｃｏｍ标准．ｂｚｆ学兔兔ｗｗｗ下载𝑇1−𝑇2

·······················································(19)T/CAAMTB

—2023ｘｗ．ｃｏｍ标准．ｂｚｆ学兔兔ｗｗｗ下载𝑇1−𝑇2

·······················································(19)𝑘

=

𝜆1−𝜆2其中λ1与λ2分别为𝑇1与𝑇2温度下的激光器中心波长。6.9.2 光功率温度系数6.9.2.1 测试装置测试装置见图3。6.9.2.2 测试步骤按照以下步骤进行测试：a)

激光器测试热沉温度可由控温系统（如

TEC）准确控制并读取温度；b)

在不同的控制温度下，调整驱动电源及短脉冲信号发生器至半导体激光器工作条件（例如特定驱动电流或特定驱动电压）；c)

在不同的控制温度下，根据

6.2

中方法测量计算激光器在固定工作条件下的峰值光功率；d)

通过测量绘制激光器峰值光功率-控制温度曲线。其中温度区间可分为两级：I

级为

--105℃；II级为

--125℃。6.9.2.3 计算方法激光器峰值光功率-温度曲线通常呈非线性，一般采用计算相同工作条件特定温度及工作温度下的光功率比值（）表征激光器光功率随温度的变化。对于不同温度下P(T)/P(Top)计算结果，绘制温度曲线表征光功率-温度系数随温度的变化。6.10 电光转换效率6.10.1 测试装置

标引序号说明：1——短脉冲信号发生器；2——驱动电源；3——控温系统；4——电流表；5——半导体激光器；6——电压表；7——匀光器（适用时）；8——光束整形器（适用时）；9——光电探测器；10——示波器；11——积分球/光功率计。图16 电光转换效率测试装置框图6.10.2测试步骤按照以下步骤进行测试：16兔兔ｗｗｗ学．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载𝑃

=

𝐼𝑉兔兔ｗｗｗ学．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载𝑃

=

𝐼𝑉························································(20)a)

调整驱动电源、短脉冲信号发生器和控温系统至激光器工作条件。脉冲条件下输入的峰值电流可通过平均电流除以电流占空比得到。其中平均电流可由串接在激光器回路中的电流表读出（扣除零点后）；电脉宽可用光电探测器测得的光脉宽近似，脉冲宽度由

6.3

方法计算得出。占空比由电脉宽乘重复频率除以

1s计算得出；b)

峰值光功率可由

6.2

方法计算得出；c)

半导体激光器两端的电压可由并联在半导体激光器两端的电压表读出。6.10.3 计算方法通过测量得到特定电流I下的光功率P及施加在半导体激光器两端的电压V，则电光转换效率𝑃可由式（20）计算得到：𝑃6.11 阈值电流6.11.1 测试装置测试装置见图8。6.11.2 测试步骤按照以下步骤进行测试：a) 在相同的测试热沉控制温度下调整驱动电源和短脉冲信号发生器从而调整出一系列正向激光器驱动脉冲电流。脉冲条件下输入的峰值电流可通过平均电流除以电流占空比得到。其中平均电流可由串接在激光器回路中的电流表读出；电脉宽可用光电探测器测得的光脉宽近似，脉冲宽度由

6.3

方法计算得出。则占空比由电脉宽乘重复频率计算得出；b) 峰值光功率可由

6.2

方法计算得出；c) 通过在一系列不同的峰值电流下计算得出的峰值功率绘制峰值功率-峰值电流曲线。图17 阈值电流计算方法示意图6.11.3 计算方法通过测量绘制激光器峰值输出光功率-峰值电流曲线。取曲线在非零峰值功率之上的小电流线性区间进行线性拟合，拟合所得的与电流坐标轴的截距值即为I。7 FMCW相干测距雷达激光光源性能参数测试方法7.1 中心波长17．ｂｚｆ学兔兔ｗｗｗｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023．ｂｚｆ学兔兔ｗｗｗｘｗ．ｃｏｍ标准下载7.1.1 测试装置测试装置框图见图18。标引序号说明：1——激光光源；2——驱动电源；3——激光导入装置（适用时）；4——光谱仪。图18 中心波长测试装置框图7.1.2 测试步骤中心波长的测试按照以下步骤进行：a) 按照图

18

测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器；b) 将激光光源发出的激光通过激光导入装置（含衰减器、积分球等）导入光谱分析仪中；c) 根据被测激光光源光谱范围设置光谱分析仪的扫描范围、扫描分辨率和扫描灵敏度；d) 给被测激光光源施加正向电流到规定值，光谱分析仪在所设置的波段内扫描，记录波长

λ与该波长对应的相对光谱强度

I。7.1.3 计算方法按以下方法计算中心波长：a)

根据记录的数据得到相对光谱强度与波长的分布曲线（I-λ曲线），见图

19；b)

按式（21）计算中心波长；c)

对于有多波长半导体激光器，可分别独立测试。2

(𝜆𝑐

=

𝜆1+𝜆2

······················································2

(式中：𝜆𝑐——中心波长，单位为纳米（nm）；𝜆1——在I-λ曲线上，最大相对光谱强度50%处对应的最短波长，单位为纳米（）；𝜆2——在I-λ曲线上，最大相对光谱强度50%处对应的最长波长，单位为纳米（）。图19 中心波长示意图18ｗｗ．ｂｚｆ学兔兔ｗｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023ｗｗ．ｂｚｆ学兔兔ｗｘｗ．ｃｏｍ标准下载7.2 输出功率7.2.1 测试装置测试装置框图见图20。𝜏1𝜏1

𝑛

∑𝑛𝑖=1𝑃𝑖

··················································(22)1——激光光源；2——驱动电源；3——光束整形器（适用时）；4——衰减器（适用时）；5——光闸（适用时）；6——激光功率计。图20 输出功率测试装置框图7.2.2 测试步骤输出功率测试按照以下步骤进行：a)

按图

建立测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器；b)

选取光束整形器（适用时）和衰减器（适用时），保证被测光斑投射到激光功率计光接收面直径的

2/3

区域内；调整被测激光光源的位置，保证光束从光束整形器（适用时）和激光功率计光接收面的中心入射；c)

使用光闸（适用时），可阻挡进入激光功率计的光，选择合适量程，并调整零点；d)

调节电源，给被测激光光源施加规定的工作电流；e)

按规定的时间间隔记录激光功率计的读数

P。7.2.3 计算方法按式（22）计算输出功率：𝑃𝑜𝑝

=

1

1式中：𝑃𝑜𝑝——输出光功率，单位为瓦（W）；𝜏1

——衰减器投射比；𝑛

——测试次数；𝑃𝑖

——第i次记录的激光功率计读数，单位为瓦（W7.3 光谱线宽7.3.1 测试装置测试装置框图见图21。标引序号说明：19ｗｗ．ｂｚｆ学兔兔ｗｘｗ．ｃｏｍ标准下载2

························································(23)∆𝑣

ｗｗ．ｂｚｆ学兔兔ｗｘｗ．ｃｏｍ标准下载2

························································(23)∆𝑣

=

20························································(24)1——激光光源；2——衰减/隔离装置；3——分光装置；4——延时装置；5——移频器或移相器；6——探测模块；7——信号分析仪（ESA图21 光谱线宽测试装置框图7.3.2 测试步骤光谱线宽测试按照以下步骤进行：a)

当装置中

5

为移频器时：1)

按图

建立测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器；2)

调节电源，给被测激光光源施加符合光源技术要求的电流；3)

输出光经衰减/隔离装置进入分光装置，再经过频移器和延时装置（延时量

τ，τ>6τ，τ为激光器相干时间），进入探测模块；4)

（平衡）探测模块输出的拍频电信号进入频谱分析仪，将光学相位噪声转换为光强噪声；5)

记录频谱分析仪的光功率谱曲线。b)

当装置中

5

为移相器时：1)

按图

建立测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器；2)

调节电源，给被测激光光源施加符合光源技术要求的电流；3)

输出光经衰减/隔离装置进入分光装置，再经过移相器和延时装置（延时量

τ，τ<6τ，τ为激光器相干时间），进入探测模块；4)

探测模块输出的拍频电信号进入频谱分析仪，将光学相位噪声转换为光强噪声；5)

记录频率噪声功率谱密度

（PSD）曲线。7.3.3 计算方法光谱线宽计算按照以下步骤进行：a)

当装置中

5

为移频器时：1)

从光功率谱曲线得出相比谱峰下降

323）或

2024）的频谱带宽∆𝑓；2)

按式（23）或式（24）计算光谱线宽；∆𝑣

=

∆𝑓∆𝑓式中：∆𝑣——光谱线宽，单位为赫兹（Hz∆𝑓——相比谱峰下降3或20dB的频谱带宽，单位为（Hz20学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载(dB)T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载(dB)功率谱

∆𝑣𝑖∆𝑣𝑖——KHz到10MHz频段的白噪声平均值，单位为（Hz

/Hz）。光频率（）图22 光功率谱曲线b)

当装置中

5

为移相器时，按以下方法计算光谱线宽：1)

从频率噪声功率谱密度曲线按截止频率

f分离出

1噪声和白噪声，（0,f）带宽为

1噪声部分，（f,∞）带宽为白噪声部分，提取白噪声部分；2)

对

100到

MHz频段的白噪声计算平均值，见图

22；3)

按式（25）计算光谱线宽；(∆𝑣

=

𝜋

×∆𝑣𝑖

····················································25)(式中：∆𝑣——光谱线宽，单位为赫兹（Hz2图23 频率噪声谱7.4 波长及线宽稳定性7.4.1 波长稳定性7.4.1.1 测试装置测试装置框图见图18。7.4.1.2 测试步骤21兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ学ｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ学ｏｍ标准下载按7.1的步骤测试中心波长λ。在8h内至少每隔10分钟取一次值，总取值次数为n，记录每次测得的中心波长λ。7.4.1.3 计算方法数据处理有以下两种方法：a)

按式（26）计算波长稳定性，其中波长的平均值按式（27）计算：𝜆𝑛

√∑𝑛𝑖=1(𝜆𝜆𝑛

√∑𝑛𝑖=1(𝜆𝑜𝑝𝑖

−𝜆𝑛)

·········································(26)

1𝑛−1

2𝜆𝑛

𝜆𝑛

=

∑𝑛𝑖=1𝜆𝑜𝑝𝑖···················································(27)2𝜆𝑛

×100%··········································(28)𝑛式中：𝑆𝜆𝑡——波长稳定性；𝑛

——取值次数；𝜆𝑛

——中心波长的平均值，单位为纳米（nm）；𝜆𝑜𝑝𝑖——第i次测得的中心波长，单位为纳米（nmb)

波长的平均值按式（27）计算，中心波长

λ中最大值与最小值分别记为

λ、λ，利用式（28）计算波长稳定性：𝑆𝜆𝑡

=

±𝜆𝑜𝑝𝑚𝑎𝑥−𝜆𝑜𝑝𝑚𝑖𝑛式中：𝑆𝜆𝑡——波长稳定性；𝜆𝑛——中心波长的平均值，单位为纳米（nm）；𝜆𝑜𝑝𝑚𝑎𝑥——第i次测得的中心波长的最大值，单位为纳米（）；𝜆𝑜𝑝𝑚𝑖𝑛——第i次测得的中心波长的最小值，单位为纳米（）。注：式（26）和式（28）参照GB/T

13863。7.4.2 线宽稳定性7.4.2.1 测试装置测试装置框图见图21。7.4.2.2 测试步骤按7.3的步骤测试光谱线宽∆𝑣。在8h内至少每隔10分钟取一次值，总取值次数为n，记录每次测得的光谱线宽∆𝑣。7.4.2.3计算方法数据处理有以下两种方法：a)

按式（29）计算线宽稳定性，其中线宽的平均值按式（30）计算：𝑆∆𝑣𝑡

=𝑆∆𝑣𝑡

=

2∆𝑣𝑛

√∑𝑛𝑖=1(∆𝑣𝑖

−∆𝑣𝑛)

·······································(29)𝑛−1

2∆𝑣𝑛∆𝑣𝑛

=

𝑛∑𝑛𝑖=1∆𝑣𝑖

··················································(30)式中：𝑆∆𝑣t——线宽稳定性；𝑛——取值次数；∆𝑣𝑛——光谱线宽的平均值，单位为赫兹（Hz∆𝑣——第i次测得的光谱线宽，单位为赫兹（Hz）。22学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载2∆𝑣𝑛

×100%··········································(31学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载2∆𝑣𝑛

×100%··········································(31)b)

波长的平均值按式（30）计算，中心波长∆𝑣中最大值与最小值分别记为∆𝑣、∆𝑣，利用式（31）计算波长稳定性：𝑆∆𝑣𝑡

=

±𝛥𝑣𝑚𝑎𝑥−𝛥𝑣𝑚𝑖𝑛式中：𝑆∆𝑣t——波长稳定性；∆𝑣𝑛——光谱线宽的平均值，单位为赫兹（HzΔ𝑣——第i次测得的光谱线宽的最大值，单位为赫兹（HzΔ𝑣——第i次测得的光谱线宽的最小值，单位为赫兹（Hz29

7.5 相对强度噪声按GB/T

13863-2011中3规定的方法进行测试。7.6 调制带宽7.6.1 测试装置测试装置框图见图24。标引序号说明：1——激光光源；2——衰减装置；3——分光装置；4——延时装置；5——（平衡）探测模块；6——信号控制/图24 调制带宽、调频线性度测试装置框图7.6.2 测试步骤调制带宽测试按照以下步骤进行：a)

按图

建立测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器；b)

连通电源，信号控制装置给激光光源施加直流偏置和调制信号；c)

输出光经过分光装置输入延时装置，两路光再进入平衡探测模块；d)

（平衡）探测模块输出的拍频电信号被信号处理装置采集；e)

信号处理装置对拍频电信号做滤波和希尔伯特变换处理后，记录激光光源实际频率与时间的关系曲线。7.6.3计算方法按以下方法计算调制带宽：a)

根据记录的数据得到频率与时间的关系曲线（𝑣-t曲线），见图

25；b)

按式（32）计算调制带宽：(𝐵

=

|𝐵2

−𝐵1|····················································32)(式中：23学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载𝐵——调制带宽，单位为赫兹（Hz𝐵1——周期开始时刻T1测得的频率，单位为赫兹（Hz）；𝐵2——1/2周期（三角波调制）或周期结束（锯齿波调制）时刻T2测得的频率，单位为赫兹（Hz）。图25 调制带宽示意图，左图为三角波调制，右图为锯齿波调制7.7 调频线性度7.7.1 测试装置测试装置框图见图24。7.7.2 测试步骤调频线性度测试按照以下步骤进行：a)

按图

24

建立测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器，记录延时装置延时量和目标调频斜率；b)

连通电源，信号控制装置给被测激光器组件施加直流偏置和调制信号；c)

输出光经分光装置输入延时装置，两路光再进入平衡探测模块；d)

（平衡）探测模块输出的拍频电信号被信号处理装置采集；e)

信号处理装置对

N个采样点的拍频电信号做滤波和希尔伯特变换信号处理，记录

N的实际频率𝑣与该频率对应的时间

t，如图

实线所示。𝑇2−𝑇1

𝑇2−𝑇1

×𝑇𝑖···················································(33)7.7.3 计算方法7.7.3.1 按式（33）计算理想频率曲线：设扫频周期2-T1，T1时刻对应第一个采样点，T时刻对应第i个采样点，T2时刻对应第N个采样点，使用第一个点和第N个点的实际频率B1和B2计算出理想调频曲线，即整个调频周期内N个采样点的理想频率，如图26虚线所示。𝑣𝑖

=

|𝐵2−𝐵1|24兔学兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载𝐵𝑤

×100%·················································(34)兔学兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载𝐵𝑤

×100%·················································(34)𝑟2

=

1−12(𝑣𝑛𝑙,𝑟𝑚𝑠

2式中：𝑣——第i个采样点的理想频率，单位为赫兹（Hz𝑇1——扫频周期开始时刻的对应时间，单位为（s）；𝑇2——扫频周期结束时刻的对应时间，单位为（s）；𝑇𝑖——第i个采样点的对应时间，单位为（s𝐵1——扫频周期开始时刻T1测得的实际频率，单位为赫兹（Hz）；𝐵2——扫频周期结束时刻T2测得的实际频率，单位为赫兹（Hz）。7.7.3.2 计算调频线性度有以下两种方法：a)

按式（34）计算调频线性度：𝑟

=

|∆𝑣𝑚𝑎𝑥|式中：𝑟——调频线性度；Δ𝑣——N个采样点的实际频率与对应理想频率偏差的最大值，单位为赫兹（Hz𝐵𝑤——N个采样点时间内的扫频带宽，单位为赫兹（Hzb)

按式（35）计算调频线性度：(∆𝑣

)

···············································35)(式中：𝑟——调频线性度；𝑣——N个采样点的实际频率与对应理论频率偏差的均方根(RMS)值，单位为赫兹（HzΔ𝑣——N个采样点时间内的调频带宽，单位为赫兹（Hz7.8 边模抑制比7.8.1测试装置测试装置框图见图27。标引序号说明：1——激光光源；2——驱动电源；3——激光导入装置（适用时）；4——光谱仪。图27 边模抑制比测试装置框图7.8.2测试步骤边模抑制比测试按照以下步骤进行：a)

按照图

27

测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器；b)

将激光光源发出的激光通过激光导入装置（含光纤、衰减器等），导入光谱分析仪输入端；c)

根据被测激光光源光谱范围设置光谱分析仪的扫描范围、扫描分辨率和扫描灵敏度；d)

光谱分析仪在所设置的光谱范围内扫描，记录激光光源的光谱，提取主模光功率与仅次于主模光的边模光功率；e)

计算边模抑制比；25学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载𝑆𝑀𝑆𝑅

=

10𝑙𝑜𝑔10

𝑃𝑚𝑎𝑖𝑛学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载𝑆𝑀𝑆𝑅

=

10𝑙𝑜𝑔10

𝑃𝑚𝑎𝑖𝑛···············································(36)f)

重复测试多次，取平均值作为激光光源的边模抑制比。7.8.3 计算方法按以下方法任一计算边模抑制比：a)

在光谱分析仪中，利用

标识主波峰值和最高副波峰，读取两波峰值，边模抑制比为两峰之间的能级差，可通过

中的子选项进行计算，得到图

28

中的曲线；b)

根据光谱分析仪读取的主模光与边模光两波峰值，按式（36）计算边模抑制比。𝑃𝑠𝑖𝑑𝑒式中：𝑆𝑀𝑆𝑅——边模抑制比；𝑃𝑚𝑎𝑖𝑛——主模峰值的光功率；𝑃𝑠𝑖𝑑𝑒——次于主模峰值的边模峰值的光功率。图28 边模抑制比示意图7.9 偏振消光比7.9.1 测试装置测试装置框图见图29。标引序号说明：1——激光光源；2——驱动电源；3——偏振片；4——功率计。图29 偏振消光比测试装置框图7.9.2 测试步骤26学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载𝑃𝐸𝑅

=

10𝑙𝑜𝑔10 学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载𝑃𝐸𝑅

=

10𝑙𝑜𝑔10 𝑚𝑎𝑥𝑃 (𝑑𝐵)·············································(37)偏振消光比测试按照以下步骤进行：a)

按照图

29

测试装置，首先按图示顺序摆放和连接测试仪器，将激光光源发出的激光导入功率计输入端；b)

在功率计前的激光光路中放置一个偏振片，确保激光光源的偏振方向与偏振片的主光轴方向一致；c)

记录通过偏振片的功率计光功率示数；°d)

旋转偏振片

90

，再次记录通过偏振片的功率计光功率示数；°e)

计算偏振消光比；f)

重复测试多次，取平均值作为激光光源的偏振消光比。7.9.3 计算方法按式（37）计算偏振消光比：𝑃𝑚𝑖𝑛式中：𝑃𝐸𝑅——偏振消光比；𝑃𝑚𝑎𝑥——偏振分量最大光功率；𝑃𝑚𝑖𝑛——偏振分量最小光功率。8 检测规范8.1 测试环境8.1.1 环境要求8.1.1.1 一般测试环境条件除非另有规定，测试环境条件应符合以下要求：a)

环境温度：15

℃～35

℃；b)

相对湿度：25%

～%

RH；c)

大气压力：100

kPa±

kPa；d)

光照度：

～100000

。8.1.1.2仲裁测试环境条件仲裁测试环境条件应符合以下要求：a)

环境温度：23

℃±5

℃；b)

相对湿度：25%

～%

RH；c)

大气压力：100

kPa±

kPa；d)

光照度：

～100000

。8.1.1.3其他环境条件其他环境条件应符合以下要求：a)

洁净度：应满足

10000

b)

机械振动：避免有振动源；c)

其他：光路周围不得放置易燃性布料和塑料，以及易燃易爆的气体或液体。8.2 测试仪器及计量除非另有规定，测试仪器条件应符合以下要求：a)

选择高于被测激光器测量精度一个数量级的仪器设备；b)

测试仪器量程满足被测激光器参数范围；c)

精度范围至少高于被测指标误差

4

倍以上，一般情况下数字仪表示值至少

3

位有效数字；27±±

±10兔ｗ学兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023兔ｗ学兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载d)

符合计量检定要求，且在计量有效期内。8.3 测试安全8.3.1 激光安全与防护8.3.1.1 测试样品信息测试样品非最终的车载激光雷达产品，其激光分类可能超过1级。在测试开始前，应通过产品规格书或其他方式获得相关数据，并估算样品的辐照度或辐照量，充分了解激光器对应的激光分类和可能伤害。8.3.1.2 防护要求测试员应通过激光安全员培训，获得激光安全员证书，并严格按照操作程序进行试验。测试员站立或坐着操作时，光路不与人眼水平、光路上避免反射材料，包括除去身上所有反光物品，避免激光光束意外折射造成伤害。在激光调试和测试过程中测试员须佩戴防护眼镜，必要时，测试员防护宜考虑防护服、防护手套等。根据激光器的波长、脉宽、辐照度或辐照量，尽可能选择透射光密度OD值或防护等级大于适用波长激光衰减至MPE以下时需要的OD值或防护等级。不能完全依赖防护镜，即使佩戴防护镜也不能直视激光束。8.3.1.3 激光辐射测量如果有必要实施测量以获得测试样品的激光分类，则应在施加适当的防护要求的前提下，按附录F进行辐射测量。8.3.2 水电气安全与防护8.3.2.1 试验环境试验期间，试验环境应满足以下条件：a)

压力：100

kPa±

kPa；b)

温度：23

℃±5

℃；c)

湿度：20%

～%

；d)

照度：100

～100000

。8.3.2.2 试验允差所有电压应在受试装置（DUT）的有效输入端子上进行测试，电压曲线在空载条件下形成。应符合下列允差要求：表2 试验允差要求8.3.2.3表2 试验允差要求8.3.2.3 功能状态等级功能状态分别通过定量及定性的方式给出定义，对每个试验的试验要求由供需双方协商确定。对每个试验应给出最低功能状态，附加试验要求由供需双方协商确定。28

Smin

Smax12

16

24

16

32

学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载表3 功能状态等级分类定义8.3.2.4表3 功能状态等级分类定义8.3.2.4 性能要求8.3.2.4.1.1直流供电电压产品的工作电压范围见表4，在U～U范围内，所有产品的功能应符合功能状态定义的A级。表4 表4 工作电压范围8.3.2.4.1.2 过电压a)

T-20

℃条件下，功能状态应达到

C级，必要时可要求达到更严酷的

A级；b)

室温条件下，功能状态应达到

D级，必要时可要求达到更严酷的

B级。8.3.2.4.1.3 叠加交流电压产品在叠加交流电期间，功能状态应达到A级。8.3.2.4.1.4 供电电压缓降和缓升当电压在供电电压范围内时，功能状态应达到A级；在供电电压范围外，功能状态至少应达到D必要时可要求达到更严酷的C级。8.3.2.4.1.5 电压缓慢下降和快速上升当电压在U～U内时，功能状态应达到C8.3.2.4.1.6 供电电压瞬态变化供电电压瞬态变化应满足以下要求：a)

供电电压瞬时下降，功能状态应达到

B级，是否允许复位可协商确定；b)

电压骤降的复位特性，功能状态应达到

C级；c)

启动特性，产品在启动期间的功能状态应达到

A级，其他功能按

GB/T

28046.2

表

8

9

确定。8.3.2.4.1.7 抛负载功能状态应达到C级。8.3.2.4.1.8 反向电压恢复正常的连接后，功能状态应达到A级。29学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载T/CAAMTB

—2023学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载8.3.2.4.1.9短时中断供电产品在短时中断供电试验中，中断时间不超过100，功能状态应达到A级；当供电中断时间超过100μs且不超过2s，功能状态应达到C8.3.2.4.1.10 开路开路应满足以下要求：a)

单线开路：产品经单线开路试验后，功能状态应达到

Cb)

多线开路：产品经多线开路试验后，功能状态应达到

C8.3.2.4.1.11 短路保护产品经短路保护试验后，功能状态应达到C级。8.3.2.4.1.12 耐电压产品经耐电压试验后，功能状态应达到C级。试验时不得出现击穿和闪络。8.3.2.4.1.13 绝缘电阻产品的绝缘电阻应不小于MΩ。经绝缘电阻试验后，功能状态应达到C8.3.2.4.1.14 参考接地和供电偏移产品在参考接地和供电偏移试验中，功能状态应达到A级。8.3.2.4.1.15DC-DC纹波功能状态应达到A级。8.3.2.4.1.16 功率产品在额定电压且处于正常试验环境下工作时，其输出功率的正负偏差应不超过标称额定功率的5%和-10%。8.3.2.4.2 防尘防水性能产品防尘防水等级应达到67等级，试验后功能状态应达到A级。8.3.2.5 试验方法8.3.2.5.1 试验工作模式试验工作模式满足以下要求：a)

工作模式

1：不向半导体激光发射器供电。1)

工作模式

1.1：半导体激光发射器未与连接器、线束进行连接；2)

工作模式

1.2：半导体激光发射器与连接器、线束进行连接。b)

工作模式

2：当车辆发动机关闭，且所有电气连接完好，半导体激光发射器以蓄电池供电时的试验电压带电运行。1)

工作模式

2.1：半导体激光发射器功能不被激活（如休眠模式）；2)

工作模式

2.2：半导体激光发射器带电运行并控制在典型运行模式。8.3.2.5.2 电气性能试验8.3.2.5.2.1 直流供电电压试验待测样件以工作模式2.2，先将直流稳压电源电压调至U，然后逐渐将电压调至U稳定10

，再逐渐将电压调至U稳定10

，应符合8.3.2.4.1.1的规定。8.3.2.5.2.2 过电压试验过电压按以下方法进行试验：3012

24

Smax

Smax±

12

24

14

28

60±

ｏｍ标学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ准下载T/CAAMTB

—2023ｏｍ标学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ准下载a)

T-20

℃条件下：待测样件以工作模式

2.2，U为

12

V

的试验样件按

GB/T

28046.2—中

4.3.1.1.2

的规定进行试验，U为

24

V的试验样件按

GB/T

28046.2—2019

中

4.3.2.2

规定进行试验，应符合

8.3.2.4.1.2

的规定；b)

室温条件下：待测样件以工作模式

2.2，U为

12V的按照

GB/T28046.2—2019

中

4.3.1.2.2

的方法进行试验；U为

V的将向

DUT有效输入端施加（48±0.5）V，持续（60±6）s进行试验，应符合

8.3.2.4.1.2

的规定。8.3.2.5.2.3 叠加交流电压试验待测样件以工作模式2.2，按照GB/T

28046.2—中4.4.2的方法进行试验，应符合8.3.2.4.1.3的规定。8.3.2.5.2.4电压缓慢下降和上升试验待测样件以工作模式2.2，按照GB/T

28046.2—中4.5.2的方法进行试验，应符合8.3.2.4.1.4的规定。8.3.2.5.2.5 供电电压缓慢下降和快速上升试验待测样件以工作模式2.2，按照表5的方法进行试验，应符合8.3.2.4.1.5的规定。表5 表5 供电电压缓慢下降和快速上升试验8.3.2.5.2.6 电压瞬态变化试验a)

电压瞬时下降：待测样件以工作模式

2.2，按照

GB/T

28046.2—

中

4.6.1.2

的方法进行试验，应符合

8.3.2.4.1.6

的规定；b)

对电压骤降的复位性能：待测样件以工作模式

2.2，按照

G