GBT 31358-2015 半导体激光器总规范

ICS31.260GB/T31358—2015半导体激光器总规范中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局IGB/T31358—2015 Ⅲ 1 1 14分类 34.1按波长分类 34.2按半导体芯片衬底材料分类 34.3按激励方式分类 44.4按照输出光模式分类 44.5按用途分类 44.6按激光芯片出光方向分类 44.7按封装方式分类 44.8按工作方式分类 44.9按冷却方式分类 44.10按发光单元排列方式分类 44.11按功率分类 44.12按能量分类 4 4 4 55.3环境适应性要求 65.4寿命要求 75.5安全要求 7 86.1一般要求 86.2外观检查 86.3性能和结构参数测试 86.4环境适应性测试 86.5寿命测试 96.6安全测试 9 97.1总则 97.2检验分类 97.3批的组成 97.4抽样方案及合格判定 97.5检验分组 ⅡGB/T31358—20157.6型式检验 7.7逐批检验 7.8周期检验 8.1标志 8.2包装 8.3运输和贮存 ⅢGB/T31358—2015本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会(SAC/TC284)归口。1GB/T31358—20151范围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GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热试验GB/T2423.5电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T2829周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB2894安全标志及其使用导则GB/T6388运输包装收发货标志GB7247.1激光产品的安全第1部分：设备分类、要求GB/T7247.13激光产品的安全第13部分：激光产品的分类测量GB/T10320激光设备和设施的电气安全GB/T12339防护用内包装材料GB/T15313激光术语GB/T31359半导体激光器测试方法GB/T15313界定的以及下列术语和定义适用于本文件。垂直腔面发射半导体激光器vertica出光方向垂直于p-n结平面的半导体激光器。2GB/T31358—2015出光方向平行于p-n结平面的半导体激光器。θ峰值波长peakwavelength激光辐射光谱中发光强度或辐射功率最大处所对应的波长，单位是nm,如图2所示。3GB/T31358—2015hλp波长(λ)图2峰值波长示意图中心波长centralwavelenλ。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，单位是nm,如强度(1)强度(1)50%λ1λλ2波长(λ)图3中心波长示意图波长-温度漂移系数coefficientofwavelength-temperatureshiftk结单位温度变化所引起的峰值波长变化量，单位是nm/K或nm/℃。4.1按波长分类650nm、808nm、1550nm、多波长等。4.2按半导体芯片衬底材料分类砷化镓激光器、磷化铟激光器、氮化镓激光器等。4GB/T31358—20155技术要求半导体激光器的外观质量应符合以下规定：外观或使用性能的缺陷；d)产品详细规范中规定的其他要求。5GB/T31358—2015除非另有规定，在半导体激光器的详细规范中应规定表1所列的光电性能参数。半导体激光器参序号光电性能参数连续半导体激光器准连续半导体激光器脉冲半导体激光器中心波长2峰值波长3谱宽度4输出光功率X5平均功率X06峰值功率×7脉冲能量X8工作电压9工作电流阈值电流斜率效率O脉冲宽度×重复频率×电光转换效率O0O波长-温度漂移系数OOO快轴发散角O0O慢轴发散角OOO偏振度OOO光束宽度O0O光强分布O0O输出功率不稳定度O0O输出能量不稳定度×0O占空比×0O边模抑制比OOO截止频率O0O6GB/T31358—2015a)发光尺寸及排列方式(适用时);c)安装尺寸和外形尺寸；e)质量(适用时)。d)防静电(适用时)。序号试验1高温贮存温度和时间从以下条件中选取：温度：+45℃、+55℃、+65℃、+85℃;持续时间：2h、16h、72h、96h试验结束后，按照产品详细规范对产品性能进行检测，检测结果应满足产品详细规范要求2低温贮存(适用时)温度和时间从以下条件中选取：温度：-5℃、-25℃、-40℃、-55℃、-65℃;持续时间：2h、16h、72h、96h试验结束后，按照产品详细规范对产品性能进行检测，检测结果应满足产品详细规范要求3高温工作(适用时)温度和时间从以下条件中选取：温度：+30℃、+45℃、+55℃、+65℃、+85℃;持续时间在详细规范中具体制定在高温环境条件下，按产品详细规范要求对产品性能进行测试，检测结果应满足产品详细规范要求4低温工作(适用时)温度和时间从以下条件中选取：温度：-5℃、-25℃、-40℃、一55℃;持续时间在详细规范中具体制定在低温环境条件下，按产品详细规范要求对产品性能进行测试，检测结果应满足产品详细规范要求5恒定湿热(适用时)温度、湿度和持续时间从以下条件中选取：a)温度：(30±2)℃,相对湿度：(93±3)%;b)温度：(30±2)℃,相对湿度：(85±3)%;c)温度：(40±2)℃,相对湿度：(93±3)%;d)温度：(40±2)℃,相对湿度：(85±3)%;试验结束后，按照产品详细规范对产品性能进行检测，检测结果应满足产品详细规范要求7GB/T31358—2015表2(续)序号试验6振动振动方向为三个互相垂直方向，加速度、频率、循环次数、持续时间从以下条件中选取：a)加速度：50.0m/s²(5.0g),频率范围：5Hz～55Hz,扫频循环次数：10次；b)加速度：100.0m/s²(10.0g),频率范围：10Hz～500Hz,扫频循环次数：5次；c)加速度：200.0m/s²(20.0g),频率范围：20Hz～2000Hz,扫频循环次数：4次；d)持续时间：4min、10min、30min、90min试验结束后，按照产品详细规范对产品性能进行检测，检测结果应满足产品详细规范要求7冲击三个互相垂直方向，每一方向连续施加三次冲击，加速度从以下条件中选取：a)加速度：50.0m/s²(5.0g);b)加速度：150.0m/s²(15.0g);c)加速度：300.0m/s²(30.0g);d)加速度：500.0m/s²(50.0g)。波形、持续时间、循环次数应按照产品详细规范规定试验结束后，按照产品详细规范对产品性能进行检测，检测结果应满足产品详细规范要求除非另有规定，寿命要求应在产品详细规范中规定，表3为半导体激光器寿命要求。在寿命测试时，输出光功率或能量衰减到初始值的80%以下时，判定半导体激光器失效。表征方式连续半导体激光器脉冲半导体激光器准连续半导体激光器工作时间(h)0O脉冲次数(shots)×注1:“●”表示适用；“O”表示可选；“×”表示不适用。注2:对于脉冲半导体激光器和准连续半导体激光器的寿命表征方式优先选用脉冲次数。半导体激光器的安全和防护要求应符合以下规定：a)半导体激光器的辐射安全和防护应符合GB7247.1的规定；b)半导体激光器配套的电系统应符合GB/T10320的规定。8GB/T31358—2015b)环境温度：20℃~25℃;c)相对湿度：30%～70%;e)无光噪声和明显气流；h)防静电(适用时)。a)测试仪器量程满足被测半导体激光器参数范围；b)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；a)被测半导体激光器应在产品详细规范规定的工作b)测试时应按照产品详细规范要求采取必要的保护措施。半导体激光器的光电性能测试应依据GB/T31359进行，应满足产品详细规范要求。前可对半导体激光器进行适当防护：a)高温贮存试验按GB/T2423.2进行；9GB/T31358—2015b)低温贮存试验按GB/T2423.1进行；c)高温工作按GB/T2423.2进行；d)低温工作按GB/T2423.1进行；e)恒定湿热试验按GB/T2423.3进行；f)振动(正弦)试验按GB/T2423.10进行；g)冲击试验按GB/T2423.5进行。半导体激光器的寿命测试按产品详细规范进行，并满足5.4的要求。半导体激光器的安全测试应符合以下规定：a)半导体激光器辐射的安全测试应按GB7247.1和GB/T7247.13的规定进行；b)半导体激光器配套电系统的安全测试应按GB/T10320的规定进行。7检验规则制造方应负责完成本标准和详细规范规定的全部检验。本标准规定的检验分为：a)型式检验；b)逐批检验；c)周期检验。一型号的半导体激光器组成一个生产批。在详细规范规定的周期内制造的同一型号的全部生产批组成一个检验批。除非另有规定，产品抽样方案及产品的合格判定应符合GB/T2828.1或者GB/T2829的规定。样方案及AQL值规定；如果母体数量无法满足规定时，母体数量至少为分组试验样品数量的1.5倍。随机抽取的检验样品可分开进行各分组检验项目。GB/T31358—2015序号检验项目C组要求章条号试验方法章条号1外观质量2中心波长 3峰值波长4谱宽度5输出光功率6平均功率7峰值功率8脉冲能量 9工作电压工作电流阈值电流—一斜率效率脉冲宽度—重复频率电光转换效率波长-温度漂移系数快轴发散角一慢轴发散角偏振度光束宽度一光强分布输出功率不稳定度输出能量不稳定度 一 占空比边模抑制比截止频率结构参数高温贮存低温贮存高温工作—低温工作GB/T31358—2015表4(续)序号检验项目C组要求章条号试验方法章条号恒定湿热振动冲击寿命安全注：“●”表示必检项目；“—”表示不检项目。半导体激光器在下列情况下应进行型式检验：a)产品定型时；c)检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；d)国家有关部门提出要求时。除非另有规定，型式检验的抽样方案及合格判定按照7.4进行。型式检验应对表4中所有的项目通过型式检验并已组织批量生产，为评定批量产品的质量，应进行逐批检验。逐批检验按照A组检验项目进行。逐批检验的抽样方案及合格判定按照7.4进行。逐批检验合格，所代表的批次可以若逐批检验不合格，则制造方应对提交批的不合格项目进行100%检验。在剔除或修复不合格品产品不可以交货。周期检验是为了检验正常生产的半导体激光器是否能保持批量生产的合格稳定性。除非另有规计产品生产数量也可以按照具体的时间周期，但时间间隔不应超过24个月。周期检验分为A组、C组和D组检验。周期检验的样品按照A、C、D组顺序进行。若周期检验不合格，制造方应进行失效分析。若因试验设备故障或操作原因，则不合格品通过筛选方法剔除或修复(不涉及核心元件)后，允许用经过筛选或修复后的半导体激光器进行重新检验。若非试验设备故障或GB/T31358—2015a)