JIS C 5953-3:2019 光伝送用能動部品―性能標準―第3部:40Gbit/s帯変調器集積形半導体レーザモジュール | ページ 2

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表1−絶対最大定格
項目 記号 最小値 最大値 単位
動作時ケース温度(ケース底面温度) Tcase 0 +70 ℃
保存温度 Tstg −40 +85 ℃
はんだ付け温度(ケースまでの最小距離で) Tsid − 260 ℃
(10秒)
半導体レーザ
逆電圧 VR(LD) − 2 V
順電流 IF(LD) − 200 mA
光出力 φe − 10 mW
フォトダイオード
逆電圧 VR(PD) − 10 V
順電流 IF(PD) − 1 mA
変調器
逆電圧 VRm − 5 V
順電圧 VFm − 1 V
電子冷却素子
冷却電流 IP − 1.5 A
冷却電圧 VP − 2.5 V

4.2 動作環境

  動作環境を,表2に規定する。
表2−動作環境
項目 記号 最小値 最大値 単位
動作時ケース温度 Tcase 0 70 ℃

4.3 電気的・光学的性能

  電気的・光学的性能は,表3に規定する動作条件において表4の規定値の範囲内とする。
表3−動作条件
項目 記号 最小値 最大値 単位
半導体レーザ動作電流 Iop 50 200 mA
半導体レーザ動作温度 Top 15 35 ℃
変調器逆バイアス電圧 VRmc 0.5 1.5 V
変調電圧幅 VRmpp 2 3 V
注記 ITU-T G.694.1で勧告する波長に一致させるように,上記の範囲内で動作条件を設定する。

――――― [JIS C 5953-3 pdf 6] ―――――

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表4−電気的・光学的性能
電気的・光学的特性 記号 最小値 最大値 単位
[特に記載がない限り,TLD=Top,IF(LD)=Iop,
変調器逆電圧(VRm)=0 Vとする。]
変調器及び半導体レーザ
変調速度 X − 43.02 a) bit/s
順電圧(規定したφe又はIopにおいて測定する。) VF(LD) − 2.2 V
しきい値電流 I(TH) − 50 mA
光出力(規定したIopにおいて測定する。) φe 0.5 − mW
キンクフリー光出力 φe 0.6 − mW
消光比(変調のときの規定したφe又はIopにおいて測定する。)b) ER 8.2 − dB
c) c)
ピーク発振波長(変調のときの規定したφe又はIopにおいて測定す λP nm
る。)b),c)
SMSR
サイドモード抑圧比(変調のときの規定したφe又はIopにおいて測定 30 − dB
する。)b)
上昇時間b)
切替時間(変調のときの規定したφe又は tr − 600/X ps
Iopにおいて測定する。) 下降時間b) tf − 600/X ps
S11
RF反射損失(規定したφe又はIopにおいて測定する。VRm=1/2VRmpp, 6.0 − dB
50 Ω終端,f=X GHzにおいて規定する。)
分散ペナルティ(規定したφe又はIopにおいて測定する。測定は変調Pe − 2 dB
状態で行い,規定した長さの光ファイバを用いる。)b)
モニタ用フォトダイオード
暗電流[φe=0とし,規定したVR(PD) において測定する。] IDARK − 10 nA
出力電流[規定したφe又はIop及びVR(PD) において測定する。] IM 50 2 000 μA
TE
トラッキングエラー[動作温度範囲内における25 ℃における基準値と −0.5 0.5 dB
の差。規定したφe又はIop及びVR(PD) において測定する。]
温度センサ
サーミスタ抵抗(規定したセンサ電流において測定する。) Rs 9.5 10.5 kΩ
サーミスタB定数d) B 3 300 3 950 K
電子冷却素子
Ip
電子冷却素子電流[ΔT=Tcase(max)−TLD,ΔT=TLD−Tcase(min) とし,規定 − 1.5 A
したφe又はIopにおいて測定する。]
Vp
電子冷却素子電圧[ΔT=Tcase(max)−TLD,ΔT=TLD−Tcase(min) とし,規定− 2.5 V
したφe又はIopにおいて測定する。]
注a) この規格の上限規格値。実際の変調速度上限値は,光伝送システム要求に基づき設定される。
b) TU-T G.957によるビットレートで,PRBS 223−1の信号を用い,VRm=VRmc±1/2VRmppとする。
c) TU-T G.694.1による。
d) =ln(R/R0)/(1/T−1/T0)。ここで,Rは周囲温度がT(K) の抵抗値,R0は周囲温度がT0(K) の抵抗値とする。

――――― [JIS C 5953-3 pdf 7] ―――――

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4.4 配線図

  代表的な端子配線図の例を,図1に示す。
PD アノード DC バイアス ケース接地
サーミスタ 電子冷却素子
モニタ EA 変調器
半導体
PD
レーザ
PD カソード ケース接地 RF 入力
図1−端子配線図

5 試験

5.1 一般事項

  性能標準を確定した後,初期の特性評価及び性能保証確認を行わなければならない。試験プログラムを
定期的に行うことによって,品質が維持される。全試験の温度条件は,特に断りがない限り,25 ℃±2 ℃
とする。

5.2 特性評価試験

  特性評価試験は,最低三つの異なる生産ロットから選ばれた最低20個の製品について実施しなければな
らない。試験条件は,表5に規定する。

――――― [JIS C 5953-3 pdf 8] ―――――

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表5−特性評価試験
電気的・光学的特性 記号 最小値 最大値 単位
[特に記載がない限り,TLD=Top,IF(LD)=Iop,
変調器逆電圧(VRm)=0 Vとする。]
変調器及び半導体レーザ
変調速度 X − 43.02 a) Gbit/s
順電圧(規定したφe又はIopにおいて測定する。) VF(LD) − 2.2 V
しきい値電流 I(TH) − 50 mA
光出力(規定したIopにおいて測定する。) φe 0.5 − mW
キンクフリー光出力 φe 0.6 − mW
消光比(変調のときの規定したφe又はIopにおいて測定する。)b)
ER 8.2 − dB
c) c)
ピーク発振波長(変調のときの規定したφe又はIopにおいて測定 λP nm
する。)b),c)
SMSR
サイドモード抑圧比(変調のときの規定したφe又はIopにおいて 30 − dB
測定する。)b)
切替時間(変調のときの規定したφe又上昇時間b) tr − 600/X ps
はIopにおいて測定する。) 下降時間b) tf − 600/X ps
RF反射損失(規定したφe又はIopにおいて測定する。VRm= S11 6.0 − dB
1/2VRmpp,50 Ω終端,f=X GHzにおいて規定する。)
分散ペナルティ(規定したφe又はIopにおいて測定する。測定は Pe − 2 dB
変調状態で行い,規定した長さの光ファイバを用いる。)b)
モニタ用フォトダイオード
暗電流[φe=0とし,規定したVR(PD) において測定する。] IDARK − 10 nA
出力電流[規定したφe又はIop及びVR(PD) において測定する。]Im 50 2 000 μA
TE
トラッキングエラー[動作温度範囲内における25 ℃における基準 −0.5 0.5 dB
値との差。規定したφe又はIop及びVR(PD) において測定する。]
温度センサ
サーミスタ抵抗(規定したセンサ電流において測定する。) Rs 9.5 10.5 kΩ
サーミスタB定数d) B 3 300 3 950 K
電子冷却素子
Ip
電子冷却素子電流[ΔT=Tcase(max)−TLD,ΔT=TLD−Tcase(min) とし, − 1.5 A
規定したφe又はIopにおいて測定する。]
Vp
電子冷却素子電圧[ΔT=Tcase(max)−TLD,ΔT=TLD−Tcase(min) とし, − 2.5 V
規定したφe又はIopにおいて測定する。]
注a) この規格の上限規格値。実際の変調速度上限値は,光伝送システム要求に基づき設定される。
b) TU-T G.957によるビットレートで,PRBS 223−1の信号を用い,VRm=VRmc±1/2VRmppとする。
c) TU-T G.694.1による。
d) =ln(R/R0)/(1/T−1/T0)。ここで,Rは周囲温度がT(K) の抵抗値,R0は周囲温度がT0(K) の抵抗値とする。

――――― [JIS C 5953-3 pdf 9] ―――――

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5.3 性能保証試験

  特性評価試験完了後に性能保証試験を行う。性能保証試験については表6に,性能保証試験の故障判定
基準については表7に規定する。
表6−性能保証試験項目
試験項目 参照規格 条件 試料数
モジュール寿命試験 高温保存 JIS C 61300-2-18温度 : T=Tstg max 11
時間 : >2 000時間b)
低温保存 JIS C 61300-2-17温度 : T=Tstg min 11
時間 : >2 000時間b)
温度サイクル JIS C 61300-2-22試験Na 11
温度 : TA=Tstg min
TB=Tstg max
回数 : 100回
さらし時間d)
高温高湿 JIS C 61300-2-19温度 : T=40 ℃ 11
湿度 : 相対湿度95 %
時間 : 56日
温湿度サイクル MIL-STD-883K,Method 1004 11
半導体レーザ寿命試験(サブマウント付き) IEC 62572-3 光出力 : 規定の一定出力 協定によ
温度 : 2温度以上 って決定c)
Tsub1=Tsub max
Tsub2≦(Tsub1−20 ℃)又はTsub2≦
(Tsub1−10 ℃)(適用可能な場合に限
る。)
時間 : >5 000時間b)
フォトダイオード寿命試験(代表的なパッIEC 62572-3 電流又は電圧 : 規定のVR又はIR 協定によ
ケージに固定) 温度 : 2温度以上 って決定c)
Tsub1=125 ℃以上a)
Tsub2≦(Tsub1−30 ℃)
時間 : >1 000時間
電子冷却素子のパワーサイクル 繰返し回数 : 20 000回 11
Tcase=Top max
Tsub=Tcase(Tcase−ΔTmax)
温度センサの高温保存 MIL-STD-883K 温度 : T=Tstg max(センサ) 25
Method 1008
ピッグテール強度 1 kg,5秒,3回 11
衝撃 JIS C 61300-2-9 5 000 m/s2,1.0 ms,5回/軸 11
振動 JIS C 61300-2-1 200 m/s2,20 Hz2 000 Hz,4分/ 11
サイクル,4サイクル/軸
熱衝撃 JIS C 61300-2-47ΔT=100 ℃ 11
静電気放電 IEC 60749-26 人体帯電モデル 11
内部水分量(体積比) IEC 60749-7 ≦5 000×10−6 11
注a) 又は技術的に可能な最高値。
b) 摩耗故障による寿命の分布に関するデータが十分な精度で蓄積されている場合,2 000時間でよい。しかし,
寿命の正確な予測には,5 000時間の持続時間が必要であり,10 000時間を上限として,寿命を正確に推定で
きるまで試験を続行することが望ましい。
c) 試料数は,受渡当事者間の協定によって決定する。
d) さらし時間は,参照規格に従って決定する。

――――― [JIS C 5953-3 pdf 10] ―――――

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  • IEC 62149-3:2014(MOD)

JIS C 5953-3:2019の国際規格 ICS 分類一覧

JIS C 5953-3:2019の関連規格と引用規格一覧