YD T 1687.2-2007 光通信用高速半导体激光器组件技术条件 第2部分:2.5Gbit s无致冷型直接调制半导体激光器组件.pdf
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1、ICS33 18099M 33中华人民 共禾口Y口国通信行业标准YD,T 1 6871-2007YM 1 6872-2007光通信用高速半导体激光器组件技术条件2007-09-29发布(第1部分至第2部分)2008-01-01实施中华人民共和国信息产业部发布ICS 33180 99M 33Y口中华人民共和国通信行业标准YD厂r1 6872-2007光通信用高速半导体激光器组件技术条件第2部分:25Gbits无致冷型直接调制半导体激光器组件Technical Requirements of High Speed Semiconductor LaserAssembly for Optical Fi
2、ber CommunicationPart 2:25Gbits Uncooled Direct Modulation Semiconductor LaserAssembly20070929发布 20080101实施中华人民共和国信息产业部发布目 次YD厂r 16872-2007前言II1范围12规范性引用文件13术语、定义、缩略语及符号14分类45技术要求46测试方法57可靠性试验分类和试验方法78产品检验方法89产品管理和包装、运输、存贮要求9附录A(资料性附录)SDH光传输系统中的应用代码10附录B(资料性附录)CWDM光传输系统中心波长、色散容限及应用代码11附录C(资料性附录)结构、封
3、装尺寸及管脚定义13日U 蟊YD厂r 1 6872-2007光通信用高速半导体激光器组件技术条件分为如下两部分:第1部分:25Gbits致冷型直接调制半导体激光器组件;第2部分:25Gbits无致冷型直接调制半导体激光器组件。本部分为光通信用高速半导体激光器组件技术条件的第2部分。本部分第7章参考MILSTD883F(2004)微电子器件试验方法标准、Telcordia GR468CORE(2004)用于通信设备中的光电子器件的一般可靠性保证要求、Telcordia GR-326CORE单模光纤连接器和光纤跳线的一般要求。本部分的附录A参考rrU-T G957sDH系统和设备的光接口。本部分还
4、参考了以下标准:YDT 7011993半导体激光二极管组件测试方法:YDT 8341996 分布反馈激光二极管检测方法;YDT 111122001 SDH光发送,光接收模块技术要求一2488320Gbits光发送模块;YDT 1351-2005粗波分复用光收发合一模块技术要求和测试方法。本部分的附录A、附录B、附录c为资料性附录。本部分由中国通信标准化协会提出并归口。本部分起草单位:中兴通讯股份有限公司、武汉邮电科学研究院、信息产业部电信研究院本部分主要起草人:张立昆、张红字、葛超、许昌武、赵文玉、余向红YD厂r 16872-2007光通信用高速半导体激光器组件技术条件第2部分:25Gbits
5、无致冷型直接调制半导体激光器组件1 范围本部分规范了25Gbits无致冷型直接调制半导体激光器组件的技术要求和测试方法,包括相关术语、定义、分类、技术要求、测试方法、可靠性试验分类和试验方法、产品检验和产品管理等。本部分适用于高速光纤通信系统中所采用的1 310nm和l 550nm波段(包括CWDM波段)的25Gbits无致冷型直接调制半导体激光器组件,其他波长的25Gbits无致冷型直接调制半导体激光器组件可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分。然而,鼓励根据本部分达
6、成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GBT 1762621998 电磁兼容试验与测量技术静电放电抗扰度试验GBfr 1762631998 电磁兼容试验与测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GBT 1762641998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GBT 17625,61999 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GBT 28292002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)YDFf 70193 半导体激光二极管组件测试方法YDfr 8341996 分布反馈激光二极管检测方法YDT I 1 1
7、1,2-2001 SDH 光发送,光接收模块技术要求2488320Gbi协光发送模块YDfr 13512005 粗波分复用光收发合模块技术要求和测试方法ITuT G652(2000) 单模光纤光缆的特性rru-T G6942(2002) 粗波分复用系统光源频率问隔u。T G957 SDH系统和设备的光接口MIL-STD一883F(2004) 微电子器件试验方法标准Telcordia GR326一CORE 单模光纤连接器和光纤跳线的一般要求。Telcordia GR一468一CORE(2004)用于通信设备中的光电子器件的一般可靠性保证要求3术语、定义、缩略语及符号3 1缩略语下列缩略语适用于本
8、部分:APC Automatic Power Control 自动功率控制BER Bit Error Rate 比特差错率1YD厂r 1 68722007BOL Beginning ofLife 寿命开始CW Laser Continuous Wavelength Laser 连续波激光器DFB Laser Distributed Feedback Laser 分布反馈式激光器CWDM Coarse Wavelength Division Multiplexing 粗波分复用DP Dispersion Penalty 色散代价DML Directed Modulation Laser 直接调制
9、激光器DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing 密集波分复用EOL End ofLife 寿命终结ESD Electro-static Discharge 静电放电EX Extinction Ratio 消光比FEC Forward Error Correction 前向纠错FP Fabry Perot 法布里一珀罗LD Laser Diode 激光二极管MTBF MeanTimeBetweenFailure 平均故障间隔时间NRZ Non Return to Zero 非归零码OTN Optical Transport Network 光传送网P
10、D Photo Diode 光电探测二极管PRBS Pseudorandom Binary Sequence 伪随机二进制序列RF Radio Frequency 射频R1N Relative Intensity Noise 相对强度噪声SDH Synchronous Digital Hierarchy 同步数字体系SLM Single Longitude Mode 单纵模SMSR Side Mode Suppression Ratio 边模抑制比TE Tracking Error 跟踪误差VECSEL Vertical External Cavity Surface Emitting Las
11、er垂直腔表面发射激光器32参数符号及中英文名称25Gbits无致冷型直接调制半导体激光器组件是典型的电光转换器件,本部分涉及的光电性能参数符号及中英文名称见表1。表1参数符号及中英文名称参数符号 英文名称 中文名称 Storage Temperature 贮存温度您 Operating CaseTemperature 管壳温度,血 Threshold Current 阀值电流只垤 Modulated Opdcal Output Power from Fiber End 输出平均光功率吼 LaserForwardVoltage 正向电压h Laser Forward Corrent 正向电流
12、Laser Reverse Voltage 反向电压,d Photodiode Mortitor Dark Current 背光监测二极管暗电流2表1(续)YD厂r 16872-2007参数符号 英文名称 中文名称no Photodiode Monitor Current 背光监测二极管监测电流Vao Photodiode Reverse Voltage 背光监测二极管反向电压 Photodiode Reverse(mnt 背光监测二极管反向电流ct CapacitorofPD 背光监测二极管等效电容五 Cut off frequency 截止频率足 Thermistor Resistanee
13、 热敏电阻,mod I,aser Modulation Curtent 调制电流岛。 LaseF Bias Cllrrent 偏置电流k LaserEmissionCentralSpectralWavelength 发射中心波长k CenterWavelengthDriftwithCaseTemperature 中心波长温漂系数kod Spectral Width with Modulation 光谱宽度Root Mean Square srectral Width 均方根谱竟S Side Mode Suppression Ratio 边模抑制比是 Slope Efficiency PI曲线斜
14、率ttf RiseFall Time 上升下降时间瓦 Input Iml3edance 输入阻抗,s Optical Isolation 光隔离度口 B constantofR血 热敏电阻B参数犯 Tracking Enor 跟踪误差33术语和定义下列术语和定义以及YDT 7011993、YDT 8341996、yD,rf 111122001及YDT 1351-2005中确立的相关术语和定义均适用于本部分。331啁瞅参数chirp parameter单纵模激光器(如MQWDFB-LD)由于在高速调制时电流急剧变化,将导致激光器有源层中的载流子浓度急剧变化和激光器腔长变化,从而产生激光器发射波长
15、的瞬时动态偏移。这种波长的瞬时动态偏移(亦即频率瞬时动态偏移)称为频率啁啾。频率啁嗽可用啁啾园子来衡量,其定义为:口=(d咖dt),【(12P)(dPIdt)】这里西为光信号的相位,P为光功率。正啁啾参数相应于脉冲上升边的正频率漂移(蓝移),而负啁啾参数相应于脉冲下降边的负频率漂移(红移)。332截止频率cut off frequency给半导体激光器组件施加直流偏置电流,并叠加交流正弦调制电流。保持交流调制电流恒定,增加调制频率,直到交流输出信号幅度下降3dB,此时所对应的频率为截止频率。3YD厂r 1 6872-20074分类25Gbffs无致冷型直接调制半导体激光器组件有以下几种分类方式
16、:根据激光器内部结构不同分为FP激光器组件、DFB激光器组件、VECSEL激光器组件;根据封装结构不同分为同轴型(coaxial)和小型化蝶形(minidil);根据输出光波长不同分为1 310rim,1 550rim以及CWDM特定波长(参见附录A、B);根据在SDH和CWDM光传输系统中传输距离有不同的应用代码(参见附录A、B)。5技术要求51极限工作条件25Gbiffs无致冷型直接调制半导体激光器组件在任何时候、任何情况下均不能超过极限工作条件,超过极限工作条件将可能导致瞬间失效或永久损坏。表2列出了极限工作条件。表2极限工作条件参数 符号 测试条件 最小值 最大值 单位贮存温度 瓦 一
17、40 +85 管壳温度 一20 +80 正向电流 ,凡 CW 150 mA反向电压 VRL CW +2 V背光监测二极管反向电流 1 mA背光监测二极管反向偏压 +10 V工作环境相对湿度 RHop 10 95贮存环境相对湿度 足 lO 9552参数要求25Gbiffs无致冷型直接调制半导体激光器组件的参数要求见表3。表3参数要求参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位CW,7每125 lO 25阈值电流 k mACW,珏=一柏+85 50平均输出光功率 Pn| 248832GbiffsPRBS2一1,NRZ 1 dBmCW,le=lth+20mA 0 3 4连续波输出光功率Pf d
18、BmCW,If=lm+20mA,Tc=-40C+85C 一2 6CW,竹=2roW,砭=+25 35 55正向电流 硫 mACW,APC,Tc=+85C 60 110CW,n=2mW,Tc=+25 +12 +15正向电压 吼VCWt&PC,:re=+85 +16 +18cw,F=tolth+20mA,耻+25 005 0125 mWm电光转换斜率足CW。扛=to+20mA,Tc=-40C+85 O03 0200 A调制电流 ,皿0d ZX82dB,DPdB 75 mA1 290 1 310 1 330中心波长8如 CW,APC1 530 1 550 1 5704表3(续)Y昕1 6872-20
19、07参 数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位中心波长温漂系数5 如 CW。APC O1 0,12 nm边模抑制比。 肆 2 48832Gbits,PRBS 2231,NRZ 30 40 dB一20dB谱宽6 脚 2 48832GbiVs,2-31 PRBS NRZ 04 l均方撮谱宽。 248832Gbids,223一!PRBS NRZ 4截止频率 斥 3 0 GH2相对强度噪声 融N (:W,APC 145 130 dB,Hz消光比 船 248832GbitsPRBS 221,NRZ 82 dB跟图上升,下蜂对闻 t;t lO到90 0125 0f150输入阻抗 瓦 CW 25
20、n色散代价 DP 20 dB背光监测二极管电流 ,帅n CW,b:5 0V,Tc=25C n1 05 mA背光监测二极管培电流 毛 =50V 0l n背光监测二极管等效电容 cl hD=50V卢IMHz 10 PF注:a)用于CWDM系统的中心波长参照附录B。b)用ff-CWDM系统的中心波长偏移要求优于娟,5nm;对于FP激光器组件的中心波长温漂待研究,c)殁对DFB激光嚣组件有要求,其他类型的激光器组件不作要求,d)针对DFB激光器组件。e)针对FP激光器组件。f)参见附录表A153尾纤要求25Gbits无致冷型直接调制半导体激光器组件的尾纤要求符合rruT G652(2000)标准。6测
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