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C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

(1)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,財団法人光産業技術振興協会(OITDA)/財団

法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり,日本工業

標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格である。

制定に当たっては,日本工業規格と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格の作成及び日

本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,IEC 62149-3:2004,Fibre optic active

components and devices−Performance standards−Part 3: 2.5 Gbit/s modulator-integrated laser diode transmitters

を基礎として用いた。

この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の

実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会

は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新

案登録出願にかかわる確認について,責任をもたない。


C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

目  次

ページ

序文  

1

1.

  適用範囲  

1

2.

  引用規格  

1

3.

  記号及び略号  

2

3.1

  略号  

2

3.2

  記号  

2

4.

  製品仕様  

3

4.1

  絶対最大定格  

3

4.2

  動作環境  

3

4.3

  電気的・光学的性能  

3

4.4

  配線図  

5

5.

  試験  

5

5.1

  特性評価試験  

5

5.2

  性能保証試験  

7

6.

  環境に関する仕様  

9

6.1

  安全性全般  

9

6.2

  レーザの安全性  

9

 
 


日本工業規格

JIS

 C

5953-3

:2007

(IEC 62149-3

:2004

)

光伝送用能動部品−性能標準−

第 3 部:2.5 Gbit/s 変調器集積形

半導体レーザモジュール

Fiber optic active components and devices-Performance standards-

Part 3: 2.5 Gbit/s modulator-integrated laser diode transmitters

序文  この規格は,2004 年に第 1 版として発行された IEC 62149-3:2004,Fibre optic active components and

devices−Performance standards−Part 3: 2.5 Gbit/s modulator-integrated laser diode transmitters を翻訳し,技術的

内容を変更することなく作成した日本工業規格である。

光伝送用送信モジュールは,電気信号を光信号に変換するために用いる部品である。この規格は,1 550

nm 帯における 2.5 Gbit/s  までの波長多重光通信アプリケーション用の 2.5 Gbit/s  変調器集積形半導体レー

ザモジュールに関する性能標準である。

1. 

適用範囲  この規格は,2.5 Gbit/s  変調器集積形半導体レーザモジュールの性能標準について規定する。

性能標準は,明確に定義された条件,厳しさ,及び合格又は不合格の判定基準の下で行われる試験・測定

が,一連のセットとなって製品性能要求事項として定義する。試験は,製品が性能標準要求事項をすべて

満足することを証明するための設計検証として実施する。

この規格で規定するすべての要求事項を満たす製品は,この規格に適合していると宣言することができ

る。その場合,その製品は品質保証プログラムによって管理されている必要がある。

備考  この規格の対応国際規格を,次に示す。

なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21 に基づき,IDT(一致している)

,MOD

(修正している)

,NEQ(同等でない)とする。

IEC 62149-3:2004

,Fibre optic active components and devices−Performance standards−Part 3: 2.5

Gbit/s modulator-integrated laser diode transmitters (IDT)

2. 

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格のうちで,発行年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格の規定を構

成するものであって,その後の改正版・追補には適用しない。発効年又は発行年を付記していない引用規

格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS C 0025

  環境試験方法(電気・電子)温度変化試験方法

備考1. IEC 

60068-2-14:1984

,Environmental testing−Part 2: Tests. Test N: Change of temperature から

の引用事項は,この規格の該当事項と同等である。

2.

IEC 60068-2-33:1971

,Environmental testing−Part 2: Tests. Guidance on change of temperature


2

C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

tests からの引用事項は,この規格の該当事項と同等である。

JIS C 60068-2-1

  環境試験方法−電気・電子−低温(耐寒性)試験方法

備考 IEC 

60068-2-1:1990

,Environmental testing−Part 2: Tests. Tests A: Cold が,この規格と一致して

いる。

JIS C 60068-2-2

  環境試験方法−電気・電子−高温(耐熱性)試験方法

備考 IEC 

60068-2-2:1974

,Environmental testing−Part 2: Tests. Tests B: Dry heat が,この規格と一致

している。

JIS C 60068-2-6

  環境試験方法−電気・電子−正弦波振動試験方法

備考 IEC 

60068-2-6:1995

,Environmental testing−Part 2: Tests−Test Fc: Vibration(sinusoidal)が,この

規格と一致している。

JIS C 60068-2-27

  環境試験方法−電気・電子−衝撃試験方法

備考 IEC 

60068-2-27:1987

,Environmental testing. Part 2: Tests.Test Ea and guidance: Shock が,この規

格と一致している。

JIS C 60068-2-78

  環境試験方法−電気・電子−第 2-78 部:高温高湿(定常)試験方法

備考 IEC 

60068-2-78:2001

,Environmental testing−Part 2-78: Tests−Test Cab: Damp heat, steady state

が,この規格と一致している。

JIS C 6802

  レーザ製品の安全基準

備考 IEC 

60825-1:2001

,Safety of laser products−Part 1: Equipment classification, requirements and

user's guide が,この規格と一致している。

IEC 60749-7:2002

,Semiconductor devices−Mechanical and climatic test methods−Part 7: Internal moisture

content measurement and analysis of other residual gases

IEC 60749-26:2003

,Semiconductor devices−Mechanical and climatic test methods−Part 26: Electrostatic

discharge(ESD) sensitivity testing−Human body model(HBM)

IEC 60950-1:2001

,Information technology equipment−Safety−Part 1: General requirements

IEC 62007-1:1999

,Semiconductor optoelectronic devices for fibre optic system applications−Part 1: Essential

ratings and characteristics

ITU-T G.694-1: Spectral grids for WDM applications:DWDM frequency grid

ITU-T G.957: Optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous digital hierarchy

MIL-STD-883F

  Test methods and procedures for microelectronics

3. 

記号及び略号

3.1 

略号  この規格で用いている物理的事象に関する用語及び素子の分類,並びに素子の定格及び特性

に関する一般的な用語及びその定義は,IEC 62007-1 による。

3.2 

記号  この規格で用いる主な記号の定義は,次による。

a)

    PD

フォトダイオード

b)

    T

LD

半導体レーザサブマウント温度

c) 

  T

S

T

sub

の省略記号

d) 

  V

Fm

順電圧(変調器)

e) 

  V

Rm

逆電圧(変調器)

f) 

  V

Rmc

変調器逆バイアス電圧


3

C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

   

g) 

  V

Rmpp

変調電圧幅

h) 

  T

sub

サブマウント温度

4. 

製品仕様

4.1 

絶対最大定格  表 に示す絶対最大定格は,各々の項目がそれぞれ独立事象であり,かつ,表に記

載した項目以外の特性パラメータがすべて通常の動作条件範囲内である限りにおいては,表に記載する複

数の項目がその値になったとしても,それが短時間であれば製品に破壊的な損傷を与えることがない限界

値であることを意味する。絶対最大定格の各々の値は,いかなる場合においても,どの一つのパラメータ

でもそれを超えてはならない。

  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)

T

case

−10 +70 ℃

保存温度

T

stg

−40 +85 ℃

はんだ付け温度(ケースまでの最小距離で)

T

sid

260/10

℃/s

半導体レーザ

  逆電圧

V

R(LD)

    2

V

  順電流

I

F(LD)

  150

mA

  光出力

φ

e

10

mW

フォトダイオード

  逆電圧

V

R(PD)

10

V

  順電流

I

F(PD)

    1

mA

変調器

  逆電圧

V

Rm

    5

V

  順電圧

V

Fm

    1

V

電子冷却素子

  冷却電流

I

P

      1.5

A

  冷却電圧

V

P

      2.5

V

4.2 

動作環境  動作環境を,表 に示す。

  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

T

case

 0

70

4.3 

電気的・光学的性能  電気的・光学的性能は,表 に規定する動作条件において表 に記載する規

定値の範囲内とする。

  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

I

op

 50

125

mA

半導体レーザ動作温度

T

op

 15

35

変調器逆バイアス電圧

V

Rmc

  0.5

   1.5

V

変調電圧幅

V

Rmpp

2

  3

V

備考 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。


4

C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

  4  電気的・光学的性能

電気的・光学的特性 
(特に記述がない限り,T

LD

=T

op

,  I

F(LD)

=I

op

変調器逆電圧(V

Rm

)=0 V とする。)

記号

最小値

最大値

単位

変調器及び半導体レーザ

順電圧(規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。) 

V

F(LD)

2.2 

V 

しきい値電流 

I

(TH)

      30 

mA 

光出力(規定した I

op

において測定する。) 

φ

e

0.5 

mW 

キンクフリー光出力 

φ

e

0.6 

mW 

消光比(変調のときの規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。)(

1

)

ER 

 10 

dB 

ピーク発振波長(変調のときの規定した

φ

e

又は I

op

において測定す

る。)(

1

),(

2

)   

λ

P

(

2

) 

(

2

) 

nm 

サイドモード抑圧比(変調のときの規定した

φ

e

又は I

op

において測

定する。)(

2

) 

SMSR 

 30 

dB 

切替時間(変調のときの規定した

φ

e

は I

op

において測定する。) 

上昇時間(

1

) 

t

r

 125 

ps 

下降時間(

1

) 

t

f

 125 

ps

遮断周波数(規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。V

Rm

=1/2V

Rmpp

50  Ω終端としたときの 3 dB 帯域をもって規定する。) 

f

c

      3.2 

GHz 

RF 反射損失(規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。V

Rm

=1/2V

Rmpp

50  Ω終端,f=2.5 GHz において規定する。) 

S

11

      6.0 

dB 

分散ペナルティ(規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。測定は変

調状態で行い,規定した長さの光ファイバを用いる。)  (

1

) 

P

e

2 

dB 

モニタ用フォトダイオード 

暗電流(

φ

e

=0 とし,規定した V

R(PD)

  において測定する。)

I

DARK

10 

nA 

出力電流(規定した

φ

e

又は I

op

及び V

R(PD)

  において測定する。) 

I

M

 20 

1 000 

μA 

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
値との差。規定した

φ

e

又は I

op

及び V

R(PD)

  において測定する。) 

TE 

0.5 

dB 

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。) 

R

s

      9.5 

10.5 

 

サーミスタ B 定数  (

3

) 

B 

3 300 

3 950 

K 

電子冷却素子

電子冷却素子電流(⊿T=T

case(max)

T

LD

,⊿T=  T

LD

T

case(min)

とし,規

定した

φ

e

又は I

op

において測定する。) 

I

p

      1.5 

A 

電子冷却素子電圧(⊿T=T

case(max)

−T

LD

,⊿T=  T

LD

T

case(min)

とし,規

定した

φ

e

又は I

op

において測定する。) 

V

p

      2.5 

V 

(

1

) ITU-T 

G.957

によるビットレートで,PRBS 2

23

−1 の信号を用い,V

Rm

V

Rmc

±1/2V

Rmpp

とする。

(

2

) ITU-T 

G.694-1

による。

(

3

)  B=ln(R/R

0

)/(1/T−1/T

0

)  ここで,は周囲温度が T(K)の抵抗値,R

0

は周囲温度が T

0

(K)の抵抗値とする。 


5

C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

   

4.4 

配線図  代表的な端子配線図の例を,図 に示す。

1  端子配線図

5. 

試験  性能標準が確定された後,初期の特性評価及び性能保証確認を行われなければならない。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。

5.1 

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

て実行しなければならない。試験条件は,

表 による。

PD  アノード

DC  バイアス

ケース接地

PD  カソード

ケース接地

RF  入力

EA  変調器

半導体
レーザ

モニタ 
PD

サーミスタ

電子冷却素子


6

C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

  5  特性評価試験

電気的・光学的特性 
(特に記述がない限り,T

LD

=T

op

,  I

F(LD)

=I

op

変調器逆電圧(V

Rm

)=0 V とする。) 

記号

最小値 

最大値

単位

変調器及び半導体レーザ

順電圧(規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。) 

V

F(LD)

 

2.2 

V 

しきい値電流 

I

(TH)

 

30 

mA 

光出力(規定した I

op

において測定する。) 

φ

e

 

0.5 

mW 

キンクフリー光出力 

φ

e

 

0.6 

mW 

消光比(変調のときの規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。)(

4

ER 

10 

dB 

ピーク発振波長(変調のときの規定した

φ

e

又は I

op

において測定

する。)(

4

),  (

5

)

λ

P

 

(

5

) 

(

5

) 

nm 

サイドモード抑圧比(変調のときの規定した

φ

e

又は I

op

において

測定する。)(

4

) 

SMSR 

30 

dB 

切替時間(変調のときの規定した

φ

e

は I

op

において測定する。) 

上昇時間(

4

) 

t

r

 

125 

ps 

下降時間(

4

) 

t

f

 

 125 

ps

遮断周波数(規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。V

Rm

=1/2V

Rmpp

50  Ω終端としたときの 3 dB 帯域をもって規定する。) 

f

c

 

3.2 
 

GHz 

RF 反射損失(規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。

V

Rm

=1/2V

Rmpp

50  Ω終端,f=2.5 GHz において規定する。) 

S

11

 

6.0 

dB 

分散ペナルティ(規定した

φ

e

又は I

op

において測定する。測定は

変調状態で行い,規定した長さの光ファイバを用いる。)(

4

) 

P

e

 

2 

dB 

モニタ用フォトダイオード

暗電流(

φ

e

 =0 とし,規定した V

R(PD)

  において測定する。) 

I

DARK

 

10 

nA 

出力電流(規定した

φ

e

又は I

op

及び V

R(PD)

において測定する。) 

I

m

 

20 

1 000 

μA 

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
値との差。規定した

φ

e

又は I

op

及び V

R(PD)

において測定する。) 

TE 

0.5 

dB 

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。) 

R

s

 

9.5 

10.5 

 

サーミスタ B 定数  (

6

) 

B 

3 300 

3 950 

K 

電子冷却素子

 

電子冷却素子電流(⊿T=T

case(max)

T

LD

,⊿TT

LD

T

case(min)

とし,規

定した

φ

e

又は I

op

において測定する。) 

I

p

 

1.5 

A 

電子冷却素子電圧(⊿T=T

case(max)

T

LD

,⊿TT

LD

T

case(min)

とし,規

定した

φ

e

又は I

op

において測定する。) 

V

p

 

2.5 V 

(

4

) ITU-T 

G.957

によるビットレートで,PRBS 2

23

−1 の信号を用い,V

Rm

V

Rmc

±1/2V

Rmpp

とする。

(

5

) ITU-T 

G.694-1

による。

(

6

)  B=ln(R/R

0

)/(1/T−1/T

0

)  ここで,は周囲温度が T(K)の抵抗値,R

0

は周囲温度が T

0

(K)の抵抗値とする。 


7

C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

   

5.2 

性能保証試験  特性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 に,性能保証

試験の評価基準については

表 に示す。

  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 60068-2-2 

温度:T = T

stg

max

時間:2 000 時間以上(

8

)

11

低温保存

JIS C 60068-2-1 

温度:T = T

stg

min

時間:2 000 時間以上(

8

)

11

温度サイクル

JIS C 0025

温度:T

A

= T

stg

min

            T

B

= T

stg

max

回数:100 回

11

高温高湿

JIS C 60068-2-78

温度:T=40  ℃, 
湿度:RH=95  %,   
時間:56 日

11

温湿度サイクル

MIL-STD-883F

Method 1004 

11

半導体レーザ寿命試験(サブマウント付
き)

光出力:規定の一定出力 
温度:2 温度以上

T

sub

1 = T

sub max

T

sub

2≦  (T

sub

1−20℃)

時間:5 000 時間以上(

8

)

協 定 に よ っ
て決定  (

9

)

フォトダイオード寿命試験(代表的なパッ
ケージに固定)

電流又は電圧:規定の V

R

又は I

R

温度:2 温度以上

T

sub

1 = 125  ℃以上(

7

)

T

sub

2≦  (T

sub

1−30  ℃)

時間:1 000 時間以上

協 定 に よ っ
て決定  (

9

)

電子冷却素子のパワーサイクル

繰返し回数:20 000 回 
T

case

 = T

op

max

T

sub

 = T

case

  ∼  (T

case

Δ

T

max

)

11

温度センサの高温保存

MIL-STD-883F

Method 

1008 

温度:T = T

stg max

  (センサ) 25

ピッグテール強度

1 kg,5 秒,3 回 11

衝撃

JIS C 60068-2-27 

500 G,1.0 ms,5 回/軸 11

振動

JIS C 60068-2-6 

20 G,20 Hz∼2 000 Hz,4 min/サイク
ル,4 サイクル/軸

11

熱衝撃

JIS C 0025 

T=100  ℃ 11

静電気放電

IEC 60749-26 

人体帯電モデル 11

内部湿度

IEC 60749-7 

5 000× 10

6

以下

11

(

7

又は技術的に可能な最高値。

(

8

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を推奨する。

(

9

試料数は,受渡当事者間の協定によって決定する。


8

C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

  7  性能保証試験の評価基準

デバイス

パラメータ

評価基準

測定条件

半導体レーザ

しきい値電流又は動作

電流

50  %増加又は 10 mA 増加 
I

(TH)

 < 20 mA の場合)

25  ℃又は寿命試験温度

スロープ効率 10

%変化  (

10

) 25

℃又は寿命試験温度

順電圧 10

%変化  (

10

) 25

℃又は寿命試験温度

光/電流曲線のキンク

規定された光出力

φ

e

の 1.2 倍の

範囲でキンクフリー(線形性変化
10  %以下)(

10

)

T

op min

,25  ℃,T

op max

波長

アプリケーションを参照 25

℃  (

11

)

フォトダイオード

暗電流

上限規格値又は 10 nA 増加  (

10

) 25

半導体レーザモジュ

ール

しきい値又は動作電流 50

%増加又は 10 mA 増加

I

(TH)

 < 20 mA の場合)

25  ℃又は寿命試験温度

ファイバ端光出力 10

%変化  (

10

)

寿命試験温度

I

M

は初期値

光/電流曲線のキンク

規定された光出力

φ

e

の 1.2 倍の

範囲でキンクフリー(線形性変化
10  %以下)(

10

)

T

op min

,25  ℃,T

op max

波長

個別仕様書及びアプリケーショ
ンを参照

個別仕様書参照

トラッキング比 
(I

M

 / P

fibre

)

<上限値,    ≧下限値

T

op min

 – T

op max

規定の出力において

フォトダイオードの暗
電流

上限規格値又は 10 nA 増加  (

10

) 25

サーミスタ抵抗 5

%変化  (

10

) 25

℃又は寿命試験におけるサ

ブマウント温度 T

sub

電子冷却素子電流 10

%変化  (

10

)

試験中一定の

Δ

T

を保持する

電子冷却素子電圧 10

%変化  (

10

)

(

10

試験前後の値の変化。

(

11

)  25

℃又は受渡当事者間の協定によって決定する。


9

C 5953-3

:2007 (IEC 62149-3:2004)

   

6. 

環境に関する仕様

6.1 

安全性全般  この規格に該当するすべての製品は,IEC 60950-1 に適合しなければならない。

6.2 

レーザの安全性  光送信部は,いかなる動作条件下でも,JIS C 6802 に規定している安全基準のク

ラス 1 を保証したレーザでなければならない。これは,故障時におけるファイバへの結合光及び空間出力

光にも適用する。光送信部は,JIS C 6802 に適合することを保証しなければならない。

レーザ製品の製造業者は,レーザ安全性規格及び法規制に沿って,そのレーザ製品,安全性能,ラベル

表示,使用法,維持及び保守についての情報を提供する必要がある。その文書は,製品を使用しているシ

ステムがこれらの安全性保証事項に適合するように満たすべき要求事項と使用上の制限事項とを明確に規

定しなければならない。

関連規格  IEC 60068  (all parts series) Environmental testing

IEC 60793

  (all parts series) Optical fibres

IEC 60874

  (all parts series) Connectors for optical fibres and cables

IEC 61751:1998

  Laser modules used for telecommunication−Reliability assessment

IEC 61280

  (all parts series) Fibre optic communication subsystem test procedues

IEC 62007-2:1999

  Semiconductor optoelectronic devices for fibre optic system applications−Part 2:

Measuring methods