GBT 31358-2015 半導(dǎo)體激光器總規(guī)范

ICS31.260GB/T31358—2015半導(dǎo)體激光器總規(guī)范中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局IGB/T31358—2015 Ⅲ 1 1 14分類 34.1按波長(zhǎng)分類 34.2按半導(dǎo)體芯片襯底材料分類 34.3按激勵(lì)方式分類 44.4按照輸出光模式分類 44.5按用途分類 44.6按激光芯片出光方向分類 44.7按封裝方式分類 44.8按工作方式分類 44.9按冷卻方式分類 44.10按發(fā)光單元排列方式分類 44.11按功率分類 44.12按能量分類 4 4 4 55.3環(huán)境適應(yīng)性要求 65.4壽命要求 75.5安全要求 7 86.1一般要求 86.2外觀檢查 86.3性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)測(cè)試 86.4環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試 86.5壽命測(cè)試 96.6安全測(cè)試 9 97.1總則 97.2檢驗(yàn)分類 97.3批的組成 97.4抽樣方案及合格判定 97.5檢驗(yàn)分組 ⅡGB/T31358—20157.6型式檢驗(yàn) 7.7逐批檢驗(yàn) 7.8周期檢驗(yàn) 8.1標(biāo)志 8.2包裝 8.3運(yùn)輸和貯存 ⅢGB/T31358—2015本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)光輻射安全和激光設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC284)歸口。1GB/T31358—20151范圍2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)A:低溫GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)B:高溫GB/T2423.3電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Cab:恒定濕熱試驗(yàn)GB/T2423.5電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ea和導(dǎo)則：沖擊GB/T2423.10電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fc:振動(dòng)(正弦)GB/T2828.1計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃GB/T2829周期檢驗(yàn)計(jì)數(shù)抽樣程序及表(適用于對(duì)過(guò)程穩(wěn)定性的檢驗(yàn))GB2894安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則GB/T6388運(yùn)輸包裝收發(fā)貨標(biāo)志GB7247.1激光產(chǎn)品的安全第1部分：設(shè)備分類、要求GB/T7247.13激光產(chǎn)品的安全第13部分：激光產(chǎn)品的分類測(cè)量GB/T10320激光設(shè)備和設(shè)施的電氣安全GB/T12339防護(hù)用內(nèi)包裝材料GB/T15313激光術(shù)語(yǔ)GB/T31359半導(dǎo)體激光器測(cè)試方法GB/T15313界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器vertica出光方向垂直于p-n結(jié)平面的半導(dǎo)體激光器。2GB/T31358—2015出光方向平行于p-n結(jié)平面的半導(dǎo)體激光器。θ峰值波長(zhǎng)peakwavelength激光輻射光譜中發(fā)光強(qiáng)度或輻射功率最大處所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，單位是nm,如圖2所示。3GB/T31358—2015hλp波長(zhǎng)(λ)圖2峰值波長(zhǎng)示意圖中心波長(zhǎng)centralwavelenλ。光譜強(qiáng)度最大值的一半處所對(duì)應(yīng)的上升沿和下降沿最大寬度的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，單位是nm,如強(qiáng)度(1)強(qiáng)度(1)50%λ1λλ2波長(zhǎng)(λ)圖3中心波長(zhǎng)示意圖波長(zhǎng)-溫度漂移系數(shù)coefficientofwavelength-temperatureshiftk結(jié)單位溫度變化所引起的峰值波長(zhǎng)變化量，單位是nm/K或nm/℃。4.1按波長(zhǎng)分類650nm、808nm、1550nm、多波長(zhǎng)等。4.2按半導(dǎo)體芯片襯底材料分類砷化鎵激光器、磷化銦激光器、氮化鎵激光器等。4GB/T31358—20155技術(shù)要求半導(dǎo)體激光器的外觀質(zhì)量應(yīng)符合以下規(guī)定：外觀或使用性能的缺陷；d)產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的其他要求。5GB/T31358—2015除非另有規(guī)定，在半導(dǎo)體激光器的詳細(xì)規(guī)范中應(yīng)規(guī)定表1所列的光電性能參數(shù)。半導(dǎo)體激光器參序號(hào)光電性能參數(shù)連續(xù)半導(dǎo)體激光器準(zhǔn)連續(xù)半導(dǎo)體激光器脈沖半導(dǎo)體激光器中心波長(zhǎng)2峰值波長(zhǎng)3譜寬度4輸出光功率X5平均功率X06峰值功率×7脈沖能量X8工作電壓9工作電流閾值電流斜率效率O脈沖寬度×重復(fù)頻率×電光轉(zhuǎn)換效率O0O波長(zhǎng)-溫度漂移系數(shù)OOO快軸發(fā)散角O0O慢軸發(fā)散角OOO偏振度OOO光束寬度O0O光強(qiáng)分布O0O輸出功率不穩(wěn)定度O0O輸出能量不穩(wěn)定度×0O占空比×0O邊模抑制比OOO截止頻率O0O6GB/T31358—2015a)發(fā)光尺寸及排列方式(適用時(shí));c)安裝尺寸和外形尺寸；e)質(zhì)量(適用時(shí))。d)防靜電(適用時(shí))。序號(hào)試驗(yàn)1高溫貯存溫度和時(shí)間從以下條件中選?。簻囟龋?45℃、+55℃、+65℃、+85℃;持續(xù)時(shí)間：2h、16h、72h、96h試驗(yàn)結(jié)束后，按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求2低溫貯存(適用時(shí))溫度和時(shí)間從以下條件中選?。簻囟龋?5℃、-25℃、-40℃、-55℃、-65℃;持續(xù)時(shí)間：2h、16h、72h、96h試驗(yàn)結(jié)束后，按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求3高溫工作(適用時(shí))溫度和時(shí)間從以下條件中選?。簻囟龋?30℃、+45℃、+55℃、+65℃、+85℃;持續(xù)時(shí)間在詳細(xì)規(guī)范中具體制定在高溫環(huán)境條件下，按產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求4低溫工作(適用時(shí))溫度和時(shí)間從以下條件中選?。簻囟龋?5℃、-25℃、-40℃、一55℃;持續(xù)時(shí)間在詳細(xì)規(guī)范中具體制定在低溫環(huán)境條件下，按產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求5恒定濕熱(適用時(shí))溫度、濕度和持續(xù)時(shí)間從以下條件中選?。篴)溫度：(30±2)℃,相對(duì)濕度：(93±3)%;b)溫度：(30±2)℃,相對(duì)濕度：(85±3)%;c)溫度：(40±2)℃,相對(duì)濕度：(93±3)%;d)溫度：(40±2)℃,相對(duì)濕度：(85±3)%;試驗(yàn)結(jié)束后，按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求7GB/T31358—2015表2(續(xù))序號(hào)試驗(yàn)6振動(dòng)振動(dòng)方向?yàn)槿齻€(gè)互相垂直方向，加速度、頻率、循環(huán)次數(shù)、持續(xù)時(shí)間從以下條件中選?。篴)加速度：50.0m/s2(5.0g),頻率范圍：5Hz～55Hz,掃頻循環(huán)次數(shù)：10次；b)加速度：100.0m/s2(10.0g),頻率范圍：10Hz～500Hz,掃頻循環(huán)次數(shù)：5次；c)加速度：200.0m/s2(20.0g),頻率范圍：20Hz～2000Hz,掃頻循環(huán)次數(shù)：4次；d)持續(xù)時(shí)間：4min、10min、30min、90min試驗(yàn)結(jié)束后，按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求7沖擊三個(gè)互相垂直方向，每一方向連續(xù)施加三次沖擊，加速度從以下條件中選?。篴)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、持續(xù)時(shí)間、循環(huán)次數(shù)應(yīng)按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范規(guī)定試驗(yàn)結(jié)束后，按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求除非另有規(guī)定，壽命要求應(yīng)在產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定，表3為半導(dǎo)體激光器壽命要求。在壽命測(cè)試時(shí)，輸出光功率或能量衰減到初始值的80%以下時(shí)，判定半導(dǎo)體激光器失效。表征方式連續(xù)半導(dǎo)體激光器脈沖半導(dǎo)體激光器準(zhǔn)連續(xù)半導(dǎo)體激光器工作時(shí)間(h)0O脈沖次數(shù)(shots)×注1:“●”表示適用；“O”表示可選；“×”表示不適用。注2:對(duì)于脈沖半導(dǎo)體激光器和準(zhǔn)連續(xù)半導(dǎo)體激光器的壽命表征方式優(yōu)先選用脈沖次數(shù)。半導(dǎo)體激光器的安全和防護(hù)要求應(yīng)符合以下規(guī)定：a)半導(dǎo)體激光器的輻射安全和防護(hù)應(yīng)符合GB7247.1的規(guī)定；b)半導(dǎo)體激光器配套的電系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T10320的規(guī)定。8GB/T31358—2015b)環(huán)境溫度：20℃~25℃;c)相對(duì)濕度：30%～70%;e)無(wú)光噪聲和明顯氣流；h)防靜電(適用時(shí))。a)測(cè)試儀器量程滿足被測(cè)半導(dǎo)體激光器參數(shù)范圍；b)精度范圍至少高于被測(cè)指標(biāo)誤差4倍以上，一般情況下數(shù)字儀表示值至少3位有效數(shù)字；a)被測(cè)半導(dǎo)體激光器應(yīng)在產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的工作b)測(cè)試時(shí)應(yīng)按照產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求采取必要的保護(hù)措施。半導(dǎo)體激光器的光電性能測(cè)試應(yīng)依據(jù)GB/T31359進(jìn)行，應(yīng)滿足產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范要求。前可對(duì)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行適當(dāng)防護(hù)：a)高溫貯存試驗(yàn)按GB/T2423.2進(jìn)行；9GB/T31358—2015b)低溫貯存試驗(yàn)按GB/T2423.1進(jìn)行；c)高溫工作按GB/T2423.2進(jìn)行；d)低溫工作按GB/T2423.1進(jìn)行；e)恒定濕熱試驗(yàn)按GB/T2423.3進(jìn)行；f)振動(dòng)(正弦)試驗(yàn)按GB/T2423.10進(jìn)行；g)沖擊試驗(yàn)按GB/T2423.5進(jìn)行。半導(dǎo)體激光器的壽命測(cè)試按產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)范進(jìn)行，并滿足5.4的要求。半導(dǎo)體激光器的安全測(cè)試應(yīng)符合以下規(guī)定：a)半導(dǎo)體激光器輻射的安全測(cè)試應(yīng)按GB7247.1和GB/T7247.13的規(guī)定進(jìn)行；b)半導(dǎo)體激光器配套電系統(tǒng)的安全測(cè)試應(yīng)按GB/T10320的規(guī)定進(jìn)行。7檢驗(yàn)規(guī)則制造方應(yīng)負(fù)責(zé)完成本標(biāo)準(zhǔn)和詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的全部檢驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)分為：a)型式檢驗(yàn)；b)逐批檢驗(yàn)；c)周期檢驗(yàn)。一型號(hào)的半導(dǎo)體激光器組成一個(gè)生產(chǎn)批。在詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的周期內(nèi)制造的同一型號(hào)的全部生產(chǎn)批組成一個(gè)檢驗(yàn)批。除非另有規(guī)定，產(chǎn)品抽樣方案及產(chǎn)品的合格判定應(yīng)符合GB/T2828.1或者GB/T2829的規(guī)定。樣方案及AQL值規(guī)定；如果母體數(shù)量無(wú)法滿足規(guī)定時(shí)，母體數(shù)量至少為分組試驗(yàn)樣品數(shù)量的1.5倍。隨機(jī)抽取的檢驗(yàn)樣品可分開(kāi)進(jìn)行各分組檢驗(yàn)項(xiàng)目。GB/T31358—2015序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目C組要求章條號(hào)試驗(yàn)方法章條號(hào)1外觀質(zhì)量2中心波長(zhǎng) 3峰值波長(zhǎng)4譜寬度5輸出光功率6平均功率7峰值功率8脈沖能量 9工作電壓工作電流閾值電流—一斜率效率脈沖寬度—重復(fù)頻率電光轉(zhuǎn)換效率波長(zhǎng)-溫度漂移系數(shù)快軸發(fā)散角一慢軸發(fā)散角偏振度光束寬度一光強(qiáng)分布輸出功率不穩(wěn)定度輸出能量不穩(wěn)定度 一 占空比邊模抑制比截止頻率結(jié)構(gòu)參數(shù)高溫貯存低溫貯存高溫工作—低溫工作GB/T31358—2015表4(續(xù))序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目C組要求章條號(hào)試驗(yàn)方法章條號(hào)恒定濕熱振動(dòng)沖擊壽命安全注：“●”表示必檢項(xiàng)目；“—”表示不檢項(xiàng)目。半導(dǎo)體激光器在下列情況下應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：a)產(chǎn)品定型時(shí)；c)檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)結(jié)果有較大差異時(shí)；d)國(guó)家有關(guān)部門提出要求時(shí)。除非另有規(guī)定，型式檢驗(yàn)的抽樣方案及合格判定按照7.4進(jìn)行。型式檢驗(yàn)應(yīng)對(duì)表4中所有的項(xiàng)目通過(guò)型式檢驗(yàn)并已組織批量生產(chǎn)，為評(píng)定批量產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行逐批檢驗(yàn)。逐批檢驗(yàn)按照A組檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行。逐批檢驗(yàn)的抽樣方案及合格判定按照7.4進(jìn)行。逐批檢驗(yàn)合格，所代表的批次可以若逐批檢驗(yàn)不合格，則制造方應(yīng)對(duì)提交批的不合格項(xiàng)目進(jìn)行100%檢驗(yàn)。在剔除或修復(fù)不合格品產(chǎn)品不可以交貨。周期檢驗(yàn)是為了檢驗(yàn)正常生產(chǎn)的半導(dǎo)體激光器是否能保持批量生產(chǎn)的合格穩(wěn)定性。除非另有規(guī)計(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量也可以按照具體的時(shí)間周期，但時(shí)間間隔不應(yīng)超過(guò)24個(gè)月。周期檢驗(yàn)分為A組、C組和D組檢驗(yàn)。周期檢驗(yàn)的樣品按照A、C、D組順序進(jìn)行。若周期檢驗(yàn)不合格，制造方應(yīng)進(jìn)行失效分析。若因試驗(yàn)設(shè)備故障或操作原因，則不合格品通過(guò)篩選方法剔除或修復(fù)(不涉及核心元件)后，允許用經(jīng)過(guò)篩選或修復(fù)后的半導(dǎo)體激光器進(jìn)行重新檢驗(yàn)。若非試驗(yàn)設(shè)備故障或GB/T31358—2015a)