YD T 1812.2-2009 10Gbit s同轴连接型光发射组件(TOSA)和同轴连接型光接收组件(ROSA)技术要求和测试方法.第2部分 10Gbit s有制冷TOSA.pdf

1、ICS 331 8001M33 Y口中华人民共和国通信行业标准YD厂r 18122_20091 0Gbits同轴连接型光发射组件(TOSA)和同轴连接型光接收组件(ROSA)技术要求和测试方法第2部分：1 0Gbits有制冷TOSATechnical Specifications and Test Method0f 1 OGbits TOSA and ROSAPart 2：1 0Gbits Cooled TOSA2009-06-1 5发布 2009-09-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布目 次前言II1范围12规范性引用文件13术语、定义和缩略语24分类35技术要求36测试方法57机械

2、和环境性能试验68检验规则”79标志、包装、运输和贮存8附录A(资料性附录)10Gbiffs有制冷TOSA同轴插拔式封装外型及软带电终端定义9附录B(资料性附录)lOGbits有制冷TOSA同轴尾纤式封装外型及软带电终端定义11附录C(资料性附录)100bi洮有制冷TOSA蝶形封装外型及管脚定义13附录D(规范性附录)RF回损的测试方法14刖 菁10Gbits同轴连接型光发射组件(TOSA)和同轴连接型光接收组件(ROSA)技术要求及测试方法分为如下3个部分：第1部分：10Gbits无制冷TOSA；第2部分：10Gbits有制冷TOSA；第3部分：10Gbiffs ROSA。本部分为10Gbi

3、ts同轴连接型光发射组件(IDsA)和同轴连接型光接收组件(ROSA)技术要求及测试方法的第2部分。本部分在编制过程中，主要参考了rru_T G691(2006)具有光放大器的单路STM64和其他SDH系统的光接口、nUTG957(2006)与同步数字系列有关的设备和系统的光接口、IEEE 8023-2005信息技术的IEEE标准系统间的通信和信息交换一局域网和城域网特殊要求第3部分：CSMACD的接入方法及物理层规范一第4节(Section Four)，以及GR468CORE：2004用于通信设备的光电器件通用可靠性保证规程、MILSTD一883G微电子器件试验方法标准等标准，并结合我国光通

4、信用光发射组件的研制情况而制定。本部分在编制过程中，注意到与下列行业标准的协调一致：YDgr 11112-2001 SDH光发送光接收模块技术要求一2488320Gbits光发送模块；YDT 132122004具有复用，去复用功能的光收发合一模块技术条件第2部分：10Gbi洮光收发合一模块。本部分的附录A、附录B和附录c为资料性附录，附录D为规范性附录。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：武汉邮电科学研究院、深圳新飞通光电子技术有限公司、无锡市中兴光电子技术有限公司本部分主要起草人：郑林、刘倚红、李春芳、王幼林YD厂r 18122-20091 0Gbi讹同轴连接型光发射组件(

5、TOSA)和同轴连接型光接收组件(ROSA)技术要求和测试方法第2部分：10Gbits有制冷TOSA1范围本部分规定了10Gbits有制冷TOSA的技术要求、测试方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输要求等。本部分适用于高速光纤通信SDH系统中波长为1550nm的10Gbi涤电吸收调制有制冷TOSA(以下简称“组件”)。本部分的10Gbits速率最高可支持速率为125Gbits。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，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版

6、本。凡是不注日期的引用文件，其晟新版本适用于本部分。GB,T 2421-1999 电工电子产品环境试验第1X分：总则GBT 28281-2003 计数抽样检验程序第1X份：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划YD厂r 7011993 半导体激光二极管组件测试方法YDfr 111122001 SDH光发送光接收模块技术要求一2488320Gbits光发送模块YDfr 1272卜2003 光纤活动连接器第1部分：LC型YD,T 1272 3-2005 光纤活动连接器第3部分：SC型YDfr 13212-2004 具有复用，去复用功能的光收发合一模块技术条件第2部分：10Gbiffs光收发合

7、一模块YDfr 18121-2008 10Gbi以同轴连接型光发射组件(TOSA)和同轴连接型光接收组件(ROSA)技术要求及测试方法第1X分：10Gbits无制冷TOSASJT 1 1363-2006 电子信息产品中有毒有害物质的限量要求SJfr 1 1364-2006 电子信息产品污染控制标识要求rruTG691(2006) 具有光放大器的单路STM64和其他SDH系统的光接口rruTG957(2006) 与同步数字系列有关的设备和系统的光接口IEEE 8023-2005 信息技术的IEEE标准一系统间的通信和信息交换一局域网和城域网特殊要求第3部分：CsMA，cD的接入方法及物理层规范一

8、第4节(Section Four)M几STD-202G 电子和电气元件试验方法标准M几，STD883G 微电子器件试验方法标准TIA一4556B FOTP一6光纤连接器的光纤保持力试验程序GR468CORE：2004 用于通信设备的光电器件通用可靠性保证规程YD厂r 1 81 2220093术语、定义和缩略语31术语和定义YDT 1t112-2001中确立的以及下列术语和定义适用于本部分。311电吸收调制器Electro-Absorption Modulator属于外调制器的一种，集成于电吸收半导体激光器组件内部，是损耗调制器，工作在调制器材料吸收区波长处，当调制器无偏压时，该波长处于通状态。

9、随着调制器上偏压的增加，原波长处的吸收系数变大，该波长成为断状态。312电吸收半导体激光器组件Electro-Absorption Laser Assembly将DEB半导体激光器IEAM集成在同一个器件内部，在同一片半导体基片上分别生长激光器和调制器的半导体材料，集成了包括TEC、热敏电阻、激光器输出背向光监测光电探测器、光隔离器、微透镜等。313TEC热电致冷器Thermo-Electric Cooler一种半导体热电元件，通过改变热电元件的极性可以达到加热和致冷的目的。314NTC热敏电阻Negative Temperature Coefficient ThermisorNTC热敏电阻是

10、负温度系数热敏电阻器，其电阻随温度改变而显著变化，伏安特性曲线呈非线性，采用陶瓷工艺制造，主要特点是电阻率随温度的升高而下降。315B值B ConstantB值是负温度系数热敏电阻器的热敏指数，它被定义为两个温度下零功率电阻值的自然对数之差与两个温度倒数之差的比值，即：日：堕墨!二丛墨型 (1)1TIliT2式中：R1是温度为T1时的零功率电阻值；R2是温度为T2时的零功率电阻值。除非特别指出，B值是由25c和50C的零功率电阻值计算而得到的，B值在工作温度范围内并不是一个严格的常数。3 2缩略语下列缩略语以及YDFF 11112-2001中确立的缩略语均适用于本部分。DFB Laser Di

11、stributed Feedback Laser 分布反馈式激光器DP Dispersion Penalty 色散代价EAM ElectroAbsorption Modulator 电吸收器调制器ESD ElectroStatic Discharge 静电放电2FPCISONTcORLRROSASDHSMSRTECTOSA4分类Flex Printed CircuitOptical IsolationNegative Temperature CoefficientOptical Return LossRelative Intensity NoiseReceiver Optical SubAss

12、emblySynchronous Digital HierarchySide Mode Suppression RatioThelmo-Electric CoolerTransmitter Optical SubAssembly41应用和速率应用和速率见表1。表1应用及速率对照表柔性印制电路光隔离度负温度系数光回波损耗相对强度噪声光接收组件同步数字体系边模抑制比热电致冷器光发送组件YD，T 181222009STM一64带 10GE 10XFc应用 STM一64 STM64带外FEC 10GE 10XFc外SFEC FEC FECl：速率(Gbits) 9953 10 664 10709 12

13、500 9953 10312 11 095 10 518 11 31842封装结构和光连接器类型按封装结构的不同，可分为同轴插拔型和蝶型；插拔器件接口一般可分为LC型和SC型。43适用的光接口应用类型和应用代码适用的光接口应用类型和应用代码见表2。表2适用的光接口应用类型和应用代码应用类型 Ethernet(IE髓802 3) ITUT(G 691)应用代码 10GBASE-EWER S一642 S643 S一64 5 L642 L64 3接收波长(nm) 1550 1550 1550 1550 1550 1550光纤类型 G652 G653 G655 G 652 G 653目标距离(km)

14、40 40 40 40 80 80注：表中的目标距离只是用于分类，而不是用于规范5技术要求51极限工作条件组件在任何时候、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3列出了极限工作条件。表3极限工作条件参数名称 符号 单位 最小值 最大值贮存温度 TSTO 一40 +85工作温度 Top 一5 一5激光器正向工作电流 h mA 150YD厂r 181222009表3(续)参数名称 符号 单位 最小值 最大值激光器反向电压 VRL V 2背光监测二极管反向工作电流 k9 mA 4背光监测二极管反向工作电压 V 20调制器工作电压 V 一5 lTECI作电压

15、 VrEc V 30TECI作电流 ，rEc A 15静电放电 ESD V 70052主要光电特性主要光电特性见表4。表4主要光电特性参 数 符号 单位 最小值 最大值 测试条件25闽值f乜流 h mA50 Top=75C平均发射光功率 Po mW O 2 jnFjTH+40mA，用lm长的单模光纤跳线测量激光器正向工作电压 Vop V 1 8 lFL=bm+40mA中心波长 赴 1530 1565边模抑制比 靠 dB 30光谱宽度 4砧oD 1 20dB色散代价 DP dB 20 9 953Gbits，lFL=lra+40mA、光隔离度 ISO dB 30调制器1码电平偏置电压 YoN V

16、一1 O 消光比、色散代价及输出光功率等满足要求调制器驱动电压 作P V 2 3等效输入阻抗 zlN n 典型值500RF回损 S1l dB 10 9 953Gbi以，500，VM=VoN，如，h+40mA，DC5GHz8 9 953Gbits，50n，VM=YoN，FL=，ni“0mA，5GHz7GHz5 9 953Gbits，500，VM=VoNt JFL爿TH+40mA，7GHzloGHz带宽(一3dB) 尼 GHz 12 fFLjIn一0mA上升、下降时问 、珏 ps 50 9 953Gbits，2080背光探测器监视电流 如oN rnA 005 2背光探测器暗电流 ，D 0A 01

17、h=5 0V背光探测器等效电容 cT pF 20 K=5 0VTECT_作电流 17陀c A l 2 rcASE=75TECI作电压 VrEC V 1 8 TLAsER=25热敏电阻阻值 RTH kn 9 5 10 5热敏电阻B值 B K 典型值3950注：除非另有规定，To，=254YD厂r 1 81 22-200953组件封装结构531 同轴插拔式封装外型及软带电终端定义参见附录A。53_2同轴尾纤式封装外型及软带电终端定义参见附录B。533蝶形封装外型及管脚定义参见附录C。54环保符合性组件中的组成单元分类应符合SJW 11363-2006中表1要求，有毒有害物质的含量应符合SJT1 1

18、3632006中表2的要求。6测试方法61测试环境要求组件的性能测试环境应在GBT 24211999规定的标准大气条件下进行：温度：1535相对湿度：4575大气压力：86kPa106kPa当不能在标准大气条件下进行时，应在试验报告上写明测试和试验的环境条件。62测试仪器测试所用的仪器仪表应在有效校准期内，其精度应高于所测参数精度的一个数量级。63光电特-I生测试631 阈值电流按YDT 7011993中33节规定条件和要求进行。63 2平均发射光功率按yD,rr 7011993034节规定条件和要求进行。633激光器正向工作电压按YDT 7011993031节规定条件和要求进行。634中心波

19、长、光谱宽度按YDT 7011993中310节规定条件和要求进行。635 RF回损按附录DO的规定条件和要求进行。636带宽按YDT 18121-200806_310节规定条件和要求进行。637监视电流按YDT 7011993中39节规定条件和要求进行。YD厂r 1 81 22-20097机械和环境性畿试验71试验环境要求试验环境要求同61。72机械和环境性能试验机械和环境性能试验项目见表5。表5机械和环境性能试验抽样方案4试验项目 引用标准 试验条件I胛D SS CMILSTD883G物理特性可焊性5 焊槽法，不要求蒸汽老化 20 1l O方法20038试验 静电放电敏 MILSTD883G

20、标准人体放电模型 6 0c感度。 方法3015 8MILSTD883G机械冲击 加速度3009，脉冲持续时间30ms，5次，轴向 20 11 O方法20024机械 变频振动 MIL_STD一883G 试验条件A频率：20Hz2000Hz，加速度：209，完整性 方法20073 扫频速率：4min循环，循环次数：4循环轴向，20 11 0方向x、Y、z试验光纤拉力o TIA4556-B带涂层和紧包光纤：拉力5N，保持时间lmin 20 11 0松包或增强性光纤：拉力10N，保持时间lmin 20 11 0插拔重复性。 GR-468一CORE 200次插拔 20 OGR一468一CORE高温贮存

21、瓦q=85t=1000h 20 1l 03 321GR一468一CORE非工作环低温贮存 t一40C t=72h 20 ll O33 21境试验 MIL，STD一883G温度循环 40+85，500次循环 20 11 0方法10108MILSTD一202G恒定湿热 温度85，相对湿度85，t=500h 20 “ 0方法103B工作环境寿命(高温)GR468CoRE试验 3331T,=70。C，正常工作条件下t=2000h 20 11 0a uP卜批允许不合格品率，ss一最少样品数c一允许失效数。b不要求参数测试的试验，可用参数不合格的产品进行。C注意在ESD试验中，所有样品须测试到其失效为止(

22、通过不断增加电压)。0(失效数)表示测试ESD极限值小于最小容许值的器件数。d仅适用于尾纤式组件。e仅适用于插拔式组件73机械和环境性能试验的失效判据机械完整性试验、温度试验和特殊试验完成后，在相同测试条件下，出现下列故障现象中的任意一种情况即判定为不合格。a)组件不能正常工作；b)组件光电技术指标不满足表4中所列的各项参数的指标要求；c)外壳封装破裂或有裂纹、组件有错位。6YD厂r 1812220098检验规则81检验分类组件检验分为出厂检验和型式检验。82出厂检验821 常规检验常规检验应百分之百进行，检验项目如下：a)光电性能检测按表4要求进行检测，应符合表4的规定。b)高温电老化在最高

23、工作温度下，组件正常工作状态，老化时间至少24h。恢复：在正常大气条件下恢复1h后测试。失效判据：光电特性不符合产品标准规定。822抽样检验从批量生产中生产的同批或若干批产品中，按GBT28281-2003规定，取一般检查水平II，接收质量限(AQL)和检验项目如下：a)外观AQL取15。检验方法：目测，表面无明显划痕，无各种污点，产品标识清晰牢固。b)外形尺寸AQL取15。检验方法：用满足精度要求的量度工具测量，应符合产品技术条件规定。c)光电性能检测AQL取O4。检验方法：按YDT 7011993和本部分63节的规定进行检测，测试结果应符合表4的规定。83型式检验831组件有下列情况之一时

24、，应进行型式检验：a)产品定型时；b)正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c)产品长期停产12月后，恢复生产时；d)出厂检验结果与鉴定时的型式检验有较大差别时；e)正常生产36个月后；f)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。832型式检验的抽样方案型式检验的抽样方案见表5。a)凡经受了型式检验的样品，一律不能作为合格品交付使用。b)各项试验完成后，在相同测试条件下，各项参数应满足产品标准规定。若其中任何一项试验不符合要求时，则判该批不合格。c)对不合格分组的产品，可进行返工，以纠正缺陷或筛除失效产品，然后重新检验。重新检验应采用加严抽样方案，如通过检验，判为合格。

25、但重新检验不得超过2次，并应清楚标明为重新检验批。7YD厂r 1 81 222009d)在不影响检验和试验结果的条件下，一组样品可用于其他分组的检验和试验。e)提交检验的批，可由一个生产批构成，或由符合下述条件的几个生产批构成：这些生产批是在相同材料、工艺、设备等条件下制造出来的；若干个生产批构成一个检验批的时间不超过1个月。9标志、包装、运输和贮存91标志a)每个产品应打印产品型号、规格、编号、批的识别代码等标志。b)进行全部试验之后，标志应保持清晰。标志损伤了的产品必须重新打印标志，以保证发货之前标志的清晰。c)符合绿色产品的组件，按sJfr 1 1364-2006电子信息产品污染控制标识

26、要求规定，在包装盒和产品上打印上标识。92包装产品应有良好的包装，及防静电措施，避免在运输过程中受到损坏。包装盒上应标有产品名称、型号和规格、生产厂家、产品执行标准号、防静电标识、激光防护标志等。包装盒内应有产品说明书。说明书内容包括：组件名称、型号、主要技术指标、极限工作条件、使用注意事项等。93运输包装好的产品可用常用的交通工具运输，运输中避免雨雪的直接淋袭、烈日暴晒和猛烈撞击。94贮存产品一般贮存在环境温度为一lOC+45 oc，相对湿度不大于80且无腐蚀性气体、液体的仓库里。贮存期超过一年的产品，出库前，按52节的规定进行光电特性测试，测试合格方可出库。A1封装外形附录A(资料性附录)

27、1 0Gbitis有制冷TOSA同轴插拔式封装外形及软带电终端定义YD，1。1 81 222009注1：对应终端的8个焊盘描述见图A 2和表A 2。注2；器件厂商设计FPC时应考虑电串扰和机械应力图A1 封装外形表A 1封装机械尺寸 (单位：ram)LC型封装尺寸 SC型封装尺寸符号 注释最小值 最大值 最小值 最大值D l艰 注1E 40 41 (61) (6 84) 注1(SC型)F 47 5 1 6 5 67 直径G 298 3 00 (439) (479) 直径，注1(SC型)H 2 97 (4 39) (4 79) 直径，注1(SC型)J 1 065 1 135 -005 O 05K

28、 0 55 0 70 0 0L 052 O63 04 06M 1 O 1 09YD厂r 1812-22009表A1(续)Lc型封装尺寸 sc型封装尺寸符号 注释最小值 最大值 最小值 最大值N 41 5 5 直径P 3 3 注2Q 2 6 3 26 3 注2R 3 3 注2s ， 3 3 注2Tl 1 52 14亿 19 2 19 2U 3 3V 5 7 5 7DA 079 079 基本尺寸DB 395 395 参考尺寸DC o45 045 参考尺寸DD 005 O55 005 0 55 注3DE 25 25DF 10 1 0 参考尺寸注1：参考YDT 12721-：2003、YDT 1272

29、3-2005。注2：P，Q，R及s只定义最大尺寸，但没有规定封装型式。注3：表示基准“c”中心线与基准“AA”中心线之间的尺寸A2软带电终端定义图A2电终端编号表A2电终端功能定义电终端编号 功 能l TEC负极2 TEC正极3 信号地4 调制器正极5 信号地6 PD正极7 LD正极8 热敏电阻注：TEC在该偏置下为激光器芯片致冷器，当反向偏置时，它的功能将改变为致热10B1封装外形附录B(资料性附录)10Gbits有制冷TOSA同轴尾纤式封装外形及软带电终端定义厂基准C中心线热辐射平面lh盟 卫_ _ 哪m 4 困 DII，j、 iy、一基准”从”中心线6处7I令10 3IIYD厂r 181

30、2212009注1：对应终端的8个焊盘描述见图B 2和表B 2。注2：器件厂商设计FPC时应考虑电串扰和机械应力。图B1 封装外形表B1封装机械尺寸 (单位：ram)符 号 壤小值 最大值 注 释P 3 注1Q 2 6 3 注1R 3 注1S 3 注1U 3V 5 7YD厂r 181222009表B1(续)符 号 最小值 最大值 注 释DA 079 基本尺寸DB 395 参考尺寸DC 045 045 参考尺寸DD O05 055 注2DE 25DF 10 1 0 参考尺寸注h P。Q，R及s只定义最大尺寸，但没有规定封装型式。注2：表示基准“C”中心线与基准“AA”中心线之间的尺寸B2软带电终

31、端定义图B2电终端编号表B2电终端功能定义电终端编号 功 能l TEC负极2 TEC正极3 信号地4 调制器正极5 信号地6 PD正极7 LD正极8 热敏电阻注：TEC在该偏置下为激光器芯片致冷器，当反向偏置时，它的功能将改变为致热附录C(资料性附录)10GbiUs有制冷TOSA蝶形封装外形及管脚定义C1封装外形封装外形见图C1(单位：mm)。，到I 命I l三三j 量C2管脚定义管脚定义见图C2。注：组件内部具体装置及尺寸由组件厂商根据客户要求而定。图C1 封装外形射频连接头图C 2管脚定义pirt慵号 皿r描述t 热敏电阻2 热敬电阻3 LD直流喃置4 PD正极5 尸D负极6 致玲器正极7

32、 致、伶器负极13YD仃181222009D1 目的附录D(规范性附录)RF回损的测试方法在规定条件下，测试组件的RF回损。D2测量设备和仪表本测量所用测试设备和仪表：a)高速光波器件分析仪频率范围：130MHz一20Gk；b)光可变衰减器入射光波长范围：(1100，1700)nm，光可变衰减范围：30dB；c)光功率计入射光波长范围：(11001700)nm，光功率(P)范围：-50dBmP10dBm，光功率分辨精度：01dBd)驱动电源驱动电流范围：(0100)mA，电流稳定度：(O110)mA，温度稳定度：小于0ImA。D3测量框图RF回损测量框图如图D1所示。D4测量步骤14图D1 R

33、F回掼测量框图a)按要求分别校准高速光器件分析仪的Sll程序b)按图D1配置，连接好线路；c)开启驱动电源，调节驱动电流到适当数值；d)选取光器件分析仪的Sll档，记录测试结果。中华人民共和国通信行业标准1 0Gbi如同轴连接型光发射组件(TOSA)和同轴连接型光接收组件(ROSA)技术要求和测试方法第2部分：10Gbits有制冷TOSAYD，r 18122-2009+人民邮电出版社出版发行北京市崇文区夕照寺街14号A座邮政编码：100061北京新瑞铭印刷有限公司印刷版权所有不得翻印女开本：8801230 116 20(79年8月第1版印张：125 2009年8月北京第1次印刷字数：32千字ISBN97871151849，099l定价：12元本书如有印装质量问题，请与本社联系电话；(010)67114922