ГОСТ Р 70998-2023
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЛАЗЕРЫ ИНЖЕКЦИОННЫЕ, ИЗЛУЧАТЕЛИ, РЕШЕТКИ ЛАЗЕРНЫХ ДИОДОВ, ДИОДЫ ЛАЗЕРНЫЕ
Система параметров
Injection lasers, laser heads, laser diodes matrices, laser diodes. Parameters system
ОКС 31.260
Дата введения 2024-03-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Российский научно-исследовательский институт "Электронстандарт" (АО "РНИИ "Электронстандарт")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 303 "Электронная компонентная база, материалы и оборудование"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 октября 2023 г. N 1108-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на вновь разрабатываемые и модернизируемые инжекционные лазеры, излучатели, решетки лазерных диодов, лазерные диоды (далее - лазеры, излучатели, решетки, диоды).
Настоящий стандарт устанавливает состав параметров и типовых характеристик лазеров, излучателей, решеток, диодов, подлежащих включению в общие технические условия (ОТУ) и технические условия (ТУ) при их разработке или пересмотре.
Настоящий стандарт следует применять для выбора параметров при разработке технических заданий на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, программ испытаний, опытных образцов.
Настоящий стандарт предназначен для применения предприятиями, организациями и другими субъектами научной и хозяйственной деятельности независимо от форм собственности и подчинения, а также федеральными органами исполнительной власти Российской Федерации, участвующими в разработке, производстве, эксплуатации лазеров, излучателей, решеток, диодов в соответствии с действующим законодательством.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 15093 Лазеры и устройства управления лазерным излучением. Термины и определения
ГОСТ 23778 Измерения оптические поляризационные. Термины и определения
ГОСТ 24453 Измерения параметров и характеристик лазерного излучения. Термины, определения и буквенные обозначения величин
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15093, ГОСТ 23778 и ГОСТ 24453, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.2 крутизна ватт-амперной характеристики в заданном интервале мощности излучения: Отношение приращения выходной мощности излучения к вызвавшему его приращению тока накачки.
4 Классификация
Лазеры, излучатели, решетки, диоды подразделяют на классификационные группы в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Наименование группы | Обозначение |
Лазеры инжекционные импульсного режима работы | 1 |
Лазеры инжекционные непрерывного режима работы | 2 |
Излучатели лазеров инжекционных импульсного режима работы | 3 |
Излучатели лазеров инжекционных непрерывного режима работы | 4 |
Диоды лазерные импульсного режима работы | 5 |
Диоды лазерные непрерывного режима работы | 6 |
Решетка лазерных диодов импульсного режима работы | 7 |
Решетка лазерных диодов непрерывного режима работы | 8 |
Излучатели лазеров инжекционных сверхлюминесцентных импульсного режима работы | 9 |
Излучатели лазеров инжекционных сверхлюминесцентных непрерывного режима работы | 10 |
Диоды лазерные сверхлюминесцентные импульсного режима работы | 11 |
Диоды лазерные сверхлюминесцентные непрерывного режима работы | 12 |
Решетка диодов лазерных сверхлюминесцентных импульсного режима работы | 13 |
Решетка диодов лазерных сверхлюминесцентных непрерывного режима работы | 14 |
5 Система параметров
5.1 Состав параметров и способы задания норм на лазеры, излучатели, решетки, диоды приведены в таблице 2.
Таблица 2
Наименование параметра | Буквенное обозначение параметра | Способ задания нормы | Обозначение классификационной группы |
1 Параметры изделия | |||
1.1 Пространственно-временные параметры | |||
1.1.1 Длина волны лазерного или сверхлюминесцентного излучения, нм | НР, Р | 1-14 | |
1.1.2 Ширина линии лазерного излучения, нм | , | ОП | 2, 4, 6 |
1.1.3 Ширина огибающей спектра лазерного или сверхлюминесцентного излучения, нм | , | ОП | 1-14 |
1.1.4 Расходимость лазерного или сверхлюминесцентного излучения, рад | ОП | 1-14 | |
1.1.5 Частота повторения импульсов лазерного или сверхлюминесцентного излучения, Гц | НР, ОП | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
1.1.6 Длительность импульсов лазерного или сверхлюминесцентного излучения, нс | Р, ОП | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
1.1.7 Время готовности, с | ОП | 1-12 | |
1.2 Энергетические параметры | |||
1.2.1 Средняя мощность лазерного или сверхлюминесцентного излучения, Вт | Р, ОП | 1-14 | |
1.2.2 Средняя мощность импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения, Вт | Р, ОП | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
1.2.3 Максимальная мощность импульса лазерного излучения, Вт | Р, ОП | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
1.2.4 Энергия импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения, Дж | Р, ОП | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
1.2.5 Коэффициент полезного действия, % | ОП | 1-14 | |
1.3 Электрические параметры | |||
1.3.1 Сопротивление, Ом | R | НР, ОП | 3-14 |
1.4 Конструктивные параметры и характеристики | |||
1.4.1 Габаритные, установочные и присоединительные размеры, мм | - | НР | 1-14 |
1.4.2 Габаритные размеры излучающей площадки: | |||
- длина, мм | l | НР | 1-14 |
- ширина | b | НР | 1-14 |
1.4.3 Точность расположения тела свечения относительно базовых поверхностей, мм | - | Р, НР | 1-10 |
1.4.4 Масса, г | m | НР, ОП | 1-10 |
2 Параметры режимов эксплуатации (измерений) | |||
2.1 Параметры накачки | |||
2.1.1 Ток накачки, А | НР, ОП | 4, 6, 8, 10, 12, 14 | |
2.1.2 Амплитуда импульса тока накачки, А | НР, ОП | 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
2.1.3 Частота повторения импульсов тока накачки, Гц | НР, ОП | 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
2.1.4 Длительность импульсов тока накачки, с | НР, ОП | 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
2.1.5 Длительность фронта импульса тока накачки, с | НР, ОП | 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
2.1.6 Длительность среза импульса тока накачки, с | НР, ОП | 3, 5, 7, 9, 11, 13 | |
2.1.7 Амплитуда напряжения импульса запуска | НР, ОП | 1 | |
2.1.8 Длительность импульса запуска, с | НР, ОП | 1 | |
2.1.9 Частота повторения импульсов запуска | НР, ОП | 1 | |
2.1.10 Напряжение питания, В | НР, Р | 1, 2 | |
2.1.11 Частота переменного тока, Гц | f | НР, Р | 1, 2 |
2.1.12 Тенновой ток встроенного в излучатель фотодиода обратной связи, А | ОП | 1-4* | |
2.2 Температура окружающей среды, °С | Н | 1-14 | |
3 Надежность | |||
3.1 Минимальная наработка, ч | Н | 1-14 | |
* При наличии в конструкции изделия. Примечание - Для указания способа задания норм на параметры применены следующие обозначения: Н - номинальное значение параметра; НР - номинальное значение параметра с двухсторонним допускаемым отклонением (разбросом); ОП - односторонний предел значения параметра, без указания номинального значения; Р - двухсторонние границы значений параметра (разброс) без указания номинального значения. | |||
5.2 Состав важнейших параметров лазеров, излучателей, решеток, диодов приведен в таблице 3.
Таблица 3
Наименование параметра | Обозначение классификационной группы |
Средняя мощность лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 1-14 |
Средняя мощность импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 |
Частота повторения импульсов лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 |
Длительность импульсов лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 |
Длина волны лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 1-14 |
Расходимость лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 1-14 |
Минимальная наработка | 1-14 |
Энергия импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 |
Максимальная мощность импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 |
5.3 Типовые характеристики лазеров, излучателей, решеток, диодов приведены в таблице 4.
Таблица 4
Наименование типовой характеристики | Обозначение классификационной группы |
Зависимость средней мощности импульса, средней мощности, энергии или энергии импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения оттока накачки | 3-14 |
Зависимость длины волны лазерного или сверхлюминесцентного излучения от температуры | 1-14 |
Зависимость средней мощности импульса, средней мощности или энергии импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения от частоты повторения импульсов тока накачки | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 |
Зависимость тока накачки или амплитуды импульса тока накачки от температуры при заданном уровне средней мощности, средней мощности импульса, максимальной мощности импульса или энергии импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 3-14 |
Зависимость минимальной наработки ( -процентного ресурса) от температуры для изделий непрерывного режима работы, для которых разработаны методики ускоренных испытаний на долговечность (температура - ускоряющий фактор) | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 |
5.4 Параметры-критерии годности лазеров, излучателей, решеток, диодов при различных видах испытаний приведены в таблице 5.
5.5 Перечень рекомендуемых параметров и способы задания норм на лазеры, излучатели, решетки, диоды приведены в приложении А.
5.6 В технически обоснованных случаях по согласованию с заказчиком состав параметров и типовых характеристик лазеров, излучателей, решеток, диодов, регламентированный настоящим стандартом, при составлении конкретных документов на лазеры, излучатели, решетки, диоды допускается расширять или сокращать.
Таблица 5
Наименование | Контроль на соответствие требованиям | ||||||||||||||
параметра-критерия | к конструкции | стойкости к внешним воздействующим факторам | |||||||||||||
годности | Виды испытаний | ||||||||||||||
выво- | гибких | на | на | на | на | вибропрочность | на | на | на | на | на | на | на | ||
дов на воздей- ствие растя- гиваю- щей силы | прово- лочных и ленточ- ных выво- дов на изгиб | спосо- бность к пайке | теплос- той- кость при пайке | герме- тичность | вибро- устой- чивость | длитель- ное | кратко- времен- нное | удар- ную проч- ность | удар- ную устой- чивость | воздей- ствие одино- чных ударов | воздей- ствие линей- ного ускоре- ния | воздей- ствие акусти- ческого шума | воздей- ствие повы- шенной темпе- ратуры среды при эксплу- атации | воздей- ствие повы- шенной темпе- ратуры среды при транс- порти- рова- нии и хране- нии | |
Внешний вид, отсутствие механических повреждений | 1-14 + | 3-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 + | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ |
Средняя мощность лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | - | - | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ (только для метода 401-3) | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ |
Средняя мощность импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения (энергия импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения) | 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | - | - | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ (только для метода 401-3) | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 +++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 +++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 +++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13+++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ |
Окончание таблицы 5
Наименование | Контроль на соответствие требованиям | |||||||||||||||||
параметра-критерия | стойкости к внешним воздействующим факторам | надежности | к воз- | к каче- | к | |||||||||||||
годности | Виды испытаний | дейст- | ству | упаковке- | ||||||||||||||
на воздейст- вие пони- женной темпе- ратуры среды при эксп- луата- ции | на воздейст- вие пони- женной темпе- ратуры среды при транс- порти- рова- нии и хране- нии | на воздейст- вие изме- нения темпе- ратуры окру- жаю- щей среды | на воздейст- вие повышен- ной влаж- ности воздуха (длитель- ное и ускорен- ное) | на воздейст- вие повышен- ной влаж- ности воздуха кратковре- менное | на воздейст- вие атмосфер- ного пони- женного дав- ления | на воздейст- вие повы- шен- ного давле- ния | на воздейст- вие солнечного излучения | на воздейст- вие стати- ческой пыли (пес- ка) | на воздейст- вие плес- невых грибов | на воздейст- вие соля- ного тумана | на воздейст- вие атмосфер- ных конде- нсирован- ных осад- ков | испы- тания на безот- казность | испы- тания на сохра- няе- мость | вию специаль- ных фак- торов | марки- ровки | на проч- ность | ||
Внешний вид, отсутствие механических повреждений | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 +++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | 1-14 ++ | |
Средняя мощность лазерного или сверхлюминесцентного излучения | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | - | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 + | - | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 +++ | - | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ++ | |
Средняя мощность импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения (энергия импульса лазерного или сверхлюминесцентного излучения) | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 +++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 +++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 +++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 +++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | - | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 + | - | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 ++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 +++ | 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 +++ | - | 1, 3,5, 7, 9, 11, 13 ++ | |
Примечания 1 Принадлежность параметров-критериев годности к различным видам испытаний указана сочетанием обозначений соответствующих классификационных групп и знаком "+" - контроль параметра проводят после испытания; знаком "++" - контроль параметра проводят до и после испытания; знаком "+++" - контроль параметра проводят до, в процессе и после испытания. 2 По согласованию с заказчиком допускается в качестве параметра-критерия годности в процессе испытаний на виброустойчивость, ударную устойчивость, воздействие акустического шума использовать другой параметр, указанный в таблице 2. 3 Состав испытаний для конкретных типов лазеров, излучателей, решеток, диодов устанавливают в ОТУ и ТУ. | ||||||||||||||||||
Приложение А
(справочное)
Перечень рекомендуемых параметров
Перечень рекомендуемых параметров и способы задания норм на лазеры, излучатели, решетки, диоды приведены в таблице А.1.
Таблица А.1
Наименование параметра | Буквенное обозначение параметра | Способ задания нормы | Обозначение классификационной группы |
1 Длительность фронта импульсов лазерного излучения | ОП | 1-14 | |
2 Длительность среза импульсов лазерного излучения | ОП | 1-14 | |
3 Верхняя граничная частота модуляционной характеристики элементов излучателя (лазерного диода, контрольного фотодиода) | ОП | 4 | |
4 Крутизна ватт-амперной характеристики в заданном интервале мощности излучения | - | НР | 1-4 |
5 Нелинейность ватт-амперной характеристики в заданном интервале мощности излучения | |||
5.1 Коэффициент гармоник | ОП | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 | |
5.2 Уровень комбинационных составляющих спектра | ОП | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 | |
5.3 Дифференциальное усиление | ОП | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 | |
6 Крутизна ватт-амперной характеристики контрольной цепи излучателя | НР | 1, 2, 3, 4, 9, 10 | |
7 Нелинейность ампер-ваттной характеристики контрольной цепи излучателя | |||
7.1 Коэффициент гармоник контрольной цепи излучателя | ОП | 1, 2, 3, 4, 9, 10 | |
8 Спектральная плотность шумов излучения в заданном интервале частот | ОП | 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 | |
9 Степень поляризации | ОП | 1-14 | |
10 Энергетическая яркость | ОП, Р | 1-14 | |
Примечание - Для указания способа задания норм на параметры применены следующие обозначения: НР - номинальное значение параметра с двухсторонним допускаемым отклонением (разбросом); ОП - односторонний предел значения параметра, без указания номинального значения; Р - двухсторонние границы значений параметра (разброс) без указания номинального значения. | |||
УДК 621.372.632.029.7:006.354 | ОКС 31.260 |
Ключевые слова: лазеры инжекционные, излучатели, решетки, диоды лазерные, система параметров | |
