T-CAAMTB 181-2023 車載激光雷達用激光發(fā)射器技術(shù)要求及檢測方法

學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載ICS

43.040.10學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載CCS

T

36 T/CAAMTB

181—2023車載激光雷達用激光發(fā)射器技術(shù)要求及檢測方法The

technical

for

LiDAR

–

29

發(fā)布 2024

-

01

-

01

中國汽車工業(yè)協(xié)會 發(fā)布學(xué)ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準兔兔ｗ下載學(xué)ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準兔兔ｗ下載學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載 前言

.................................................................................

II1

................................................................................

12

規(guī)范性引用文件......................................................................

13

術(shù)語和定義..........................................................................

24

................................................................................

55

技術(shù)要求............................................................................

56

脈沖激光測距雷達光源主要性能參數(shù)測試方法

........................................

67

相干測距雷達激光光源性能參數(shù)測試方法

........................................

178

檢測規(guī)范...........................................................................

279

檢驗規(guī)則...........................................................................

4010

標志、包裝、運輸和貯存............................................................

41附錄

A（資料性）

符號和單位

..........................................................

43附錄

B（規(guī)范性）

高溫耐久試驗加速模型

................................................

44附錄

C（規(guī)范性）

恒定濕熱試驗加速模型

................................................

45附錄

D（規(guī)范性）

溫度循環(huán)耐久試驗加速模型

............................................

47附錄

E（資料性）

脈沖穩(wěn)定性表達式推導(dǎo)過程.............................................

49附錄

F（規(guī)范性）

激光模塊的輻射測量...................................................

51附錄

G（規(guī)范性）

激光模塊的

AEL和

評估限值.......................................

55學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載 本文件按照GB/T

1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則

第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責(zé)任。本文件由中國汽車工業(yè)協(xié)會標準法規(guī)工作委員會北斗應(yīng)用專業(yè)委會提出。本文件由中國汽車工業(yè)協(xié)會歸口。本文件起草單位：中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所、深圳市速騰聚創(chuàng)科技有限公司、吉光半導(dǎo)體科技有限公司、常州縱慧芯光半導(dǎo)體科技有限公司、歐司朗企業(yè)管理有限公司上海分公司、廣電計量檢測集團股份有限公司、深圳市中為檢驗技術(shù)有限公司、上海工程技術(shù)大學(xué)、上海機動車檢測認證技術(shù)研究中心有限公司、寧波舜宇車載光學(xué)技術(shù)有限公司、深圳市鐳神智能系統(tǒng)有限公司、武漢萬集光電技術(shù)有限公司、北京萬集科技股份有限公司、銳馳智光（蘇州）科技有限公司、吉林大學(xué)、浙江長芯光電科技有限公司、北京華為數(shù)字技術(shù)有限公司、吉林省水利水電勘測設(shè)計研究院、中國第一汽車股份有限公司、長春中科長光時空光電技術(shù)有限公司、北科天繪科技有限公司、中國科學(xué)院北京半導(dǎo)體研究所、中汽院智能網(wǎng)聯(lián)科技有限公司、南德認證檢測（中國）有限公司、杭州北斗時空研究院、上海一徑科技有限公司、通標標準技術(shù)服務(wù)有限公司

(SGS)、禾賽科技股份有限公司、華為技術(shù)有限公司、深圳市覽沃科技有限公司。本文件主要起草人：梁磊、宋悅、秦莉、汪敬、陳泳屹、金濤、童舒娜、陳旭波、李飛中、凌銘、張曉蕾、宋俊峰、楊佳、胡小波、胡攀攀、屈志巍、趙忠堯、王玉冰、朱琳、張朝帥、呂穎、張星、張慧、高健榮、楊旸、楊明來、張正正、劉興峰、洪世泉、彭航宇、方歆怡、趙亞如、張軻殊、張冶金、邵棟、王大維、佟存柱、劉偉、李響、敦博、張鵬飛、劉基順、沙宏博、石孟杰、陸祖年、寇銀波、姜波、戴瑞宏、曹蘊濤、李斌、韓曉明、李雅彬、陳一龍、李孟麟、伯麗萍、周峰、陳曉遲、黃華、龍濤、王祎男、黃鑫峰、張高揚、關(guān)瀛洲、熊月、邵嘉平、卞婷、謝丹、李呈光、陳赟、李濤。II學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載1 范圍本文件規(guī)定了車載激光雷達用半導(dǎo)體激光發(fā)射器的通用要求，包括術(shù)語、定義和符號、分類、技術(shù)要求、測試規(guī)范、測試方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存。本文件適用于TOF脈沖激光雷達和FMCW激光雷達用半導(dǎo)體激光發(fā)射器。車載激光雷達用半導(dǎo)體激光發(fā)射器模塊及組件可參考執(zhí)行。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T

包裝儲運圖示標志GB/T

2423.1-2008

電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗

第2部分：試驗方法

A：低溫GB/T

2423.2-2008

電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗

第2部分：試驗方法

B：高溫GB/T

2423.3-2016

環(huán)境試驗

第2部分：試驗方法

：恒定濕熱試驗GB/T

2423.22

電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗

第2部分：試驗方法

N：溫度變化GB/T

2423.51

環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 KeGB

2894

安全標志及其使用導(dǎo)則GB/T

3358.1-2009

統(tǒng)計學(xué)詞匯及符號

第1部分：一般統(tǒng)計術(shù)語與用于概率的術(shù)語（

3354-1：2006）GB/T

6388-1986

運輸包裝收發(fā)貨標志GB

7247.1

激光產(chǎn)品的安全

第1部分：設(shè)備分類、要求GB

8965.1-2020

防護服裝

阻燃服GB/T

10320-2011

激光設(shè)備和設(shè)施的電氣安全GB/T

12339

防護用內(nèi)包裝材料GB/T

13863

激光輻射功率和功率不穩(wěn)定度測試方法GB/T

15313-2008

激光術(shù)語GB/T

15175-2012

固體激光器主要參數(shù)測量方法GB/T

17736-1999

激光防護鏡主要參數(shù)測試方法（已廢止）GB/T

21548-2021

光通信用高速直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器的測量方法GB/T

28046.1-2014

道路車輛

電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗

第1部分：一般規(guī)定GB/T

28046.2-2019

道路車輛

電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗

第2部分：電氣負荷GB/T

28046.4-2011

道路車輛

電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗

第4部分：氣候負荷GB/T

30038-2013

道路車輛

IP代碼）GB

30863-2014

個體防護裝備

眼面部防護

GB/T

31358-2015

半導(dǎo)體激光器總規(guī)范GB/T

31359-2015

半導(dǎo)體激光器測試方法GB/T

41643-2022

高功率激光制造設(shè)備安全和使用指南JJF

1059.1-2012

測量不確定度評定與表示QC/T

-2002

汽車電氣設(shè)備基本技術(shù)條件SJ/T

11587

電子產(chǎn)品防靜電包裝技術(shù)要求T/CAAMTB

58-2021

車載激光雷達檢測方法ISO

11554：2017

光學(xué)和光子學(xué)

-

激光和激光相關(guān)設(shè)備

-激光束功率、能量和時間特性參數(shù)的測試方法

（Optics

photonics-Lasers

laser

-

related

equipment

-

Test

for

laser

beam

power,

and

temporal

）學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載VW80000：

噸以下汽車電氣和電子部件試驗項目、試驗條件和試驗要求（Electric

andElectronic

Vehicles

3.5

t-General

Requirements,

and

）3 術(shù)語和定義GB/T

15313-2008、GB/T

31358-2015、GB/T

15175-2012、T/CAAMTB

58-2021、

11554：2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1激光雷達 light

and

ranging

（lidar）發(fā)射激光束并接收回波以獲取目標三維和/或速度信息的系統(tǒng)。[來源：T/CAAMTB

58-2021，3.1]3.2半導(dǎo)體激光器 semiconductor

laser以半導(dǎo)體材料為激光介質(zhì)的激光器。[來源：GB/T

31358-2015，3.1]3.3垂直腔面發(fā)射激光器 vertical

cavity

emitting

laser（VCSEL）出光方向垂直于

p-n結(jié)平面的半導(dǎo)體激光器。[來源：GB/T

31358-2015，3.2]3.4邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器

emitting

laser

（EEL）出光方向平行于

p-n結(jié)平面的半導(dǎo)體激光器。[來源：GB/T

31358-2015，3.3]3.5激光組件 laser

由激光裝置與專門用來處理光束的光、機、電部件所組成的組件。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.100]3.6激光裝置 laser

device由激光器和使激光器工作所必須的外圍器件（即：冷卻、溫控、供電和供氣等單元）所組成的裝置。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.99]3.7飛行時間 time

of

(TOF)發(fā)射激光脈沖，激光脈沖到達物體后又反射回到傳感器，而系統(tǒng)通過計算激光到達目標物體并返回的時間，就可以計算物體距離傳感器的距離。3.8調(diào)頻連續(xù)波 Frequency

Modulated

（FMCW）發(fā)射波為高頻連續(xù)波，其頻率隨時間按照三角波規(guī)律變化。3.9中心波長 central

wavelength光譜強度最大值的一半處所對應(yīng)的上升沿和下降沿最大寬度的中點對應(yīng)的波長。[來源：GB/T

31358-2015，3.10]3.10連續(xù)功率 CW-power連續(xù)激光器的輸出功率。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.76]學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載3.11平均功率 average

power脈沖能量與脈沖重復(fù)頻率的乘積。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.81]3.12峰值功率 peak

power功率時間函數(shù)的最大值。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.82]3.13脈沖能量 pulse

energy脈沖能量與脈沖持續(xù)時間之比。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.80]3.14譜寬度 spectral

譜功率（或能量）為其峰值一半處所對應(yīng)波長（或頻率）的最大間隔。

表示波長譜寬度，???表示光頻率譜寬度。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.23]3.15斜率效率 slope

激光器的直接測試輸出功率（或能量）隨電流變化曲線的斜率。3.16發(fā)散角

divergence

angleθu，θx,u，θ

光束寬度[內(nèi)含功率（或能量）定義的]在遠場增大形成的漸近面錐所構(gòu)成的全角度。對圓橫截面，光束寬度為光束直徑du。對于非圓橫截面，束散角分別由相應(yīng)的x方向和y方向的光束寬度dx,u和dy,u確定。當規(guī)定束散角時，應(yīng)使用下標說明相關(guān)的光束寬度，如θ50說明光束寬度為d50。這里坐標系的定義和光束寬度的定義不包含一般像散情況。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.65.1]3.17快軸發(fā)散角 fast

axis

divergence

angle對于邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器，輸出激光在垂直于p-n結(jié)平面的最大張角。[來源：GB/T

31358-2015，3.4]3.18慢軸發(fā)散角 slow

axis

divergence

angle對于邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器，輸出激光在平行于p-n結(jié)平面的最大張角。[來源：GB/T

31358-2015，3.5]3.19光束半徑 beam

radius在垂直光束軸平面內(nèi)，內(nèi)含功率（或能量）占光束功率（能量）規(guī)定比例（）的最小孔徑的半徑。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.50.1]光斑尺寸為光強降為最大光強1/e2處的光束直徑。包含光束總功率x%的半徑，r(86.5%)為1/e2光束半徑。3.20波長-溫度漂移系數(shù)

of

wavelength-temperature

shift半導(dǎo)體激光器穩(wěn)定工作時，p-n結(jié)單位溫度變化所引起的峰值波長變化量。[來源：GB/T

31358-2015，3.11]學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載3.21光功率-溫度漂移系數(shù)

of

shift半導(dǎo)體激光器穩(wěn)定工作時，p-n結(jié)單位溫度變化所引起的輸出光功率變化量。3.22電光轉(zhuǎn)換效率 electrical-to-optical

efficiency半導(dǎo)體激光器輸出的激光功率與輸入的電功率比值，通常以百分數(shù)表示。[來源：GB/T

31358-2015，3.6]3.23閾值電流 threshold

使激光器內(nèi)光子增益等于或大于腔內(nèi)總損耗，從而產(chǎn)生激光的最小驅(qū)動電流。[來源：GB/T

31358-2015，3.7]3.24脈沖（脈沖持續(xù)時間）寬度

pulse

width激光脈沖上升和下降到它的

50%峰值功率點之間的間隔時間。激光脈沖波形半腰處的時間寬度，及脈沖波形的半高寬。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.74]3.25脈沖能量不穩(wěn)定度 pulse

energy

激光器正常工作時脈沖能量在規(guī)定的時間間隔內(nèi)隨時間波動的特性。[來源：GB/T

15175-2012，3.3.2]3.26脈沖持續(xù)時間不穩(wěn)定度 pulse

duration

激光器正常工作時脈沖寬度在規(guī)定的時間間隔內(nèi)的變化特性。[來源：

11554：2017，8.7]3.27脈沖重復(fù)頻率 pulse

rate重復(fù)脈沖激光器每秒鐘發(fā)出的激光脈沖數(shù)。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.77]脈沖重復(fù)頻率是指激光器每秒輸出的脈沖數(shù)，簡稱：PRF，是脈沖重復(fù)間隔（pulse

PRI）的倒數(shù)。脈沖重復(fù)間隔就是一個脈沖和下一個脈沖之間的時間間隔。如果脈沖串是規(guī)則的，并且脈沖之間是相干的，在頻譜(或光譜)上其就為頻率梳，而頻率梳的梳齒間隔就是重復(fù)頻率。3.28波長穩(wěn)定性 wavelength

stability在采樣時間內(nèi)，激光波長的漂移量與在這段時間內(nèi)的平均波長的比值。3.29線寬穩(wěn)定性 linewidth

stability在采樣時間內(nèi)，激光線寬的漂移量與在這段時間內(nèi)的平均波長的比值。3.30相對強度噪聲 relative

intensity

noise（）功率起伏歸一化到平均功率平方時的單邊譜密度，它是頻率

f的函數(shù)。[來源：GB/T

15313-2008，2.1.111]3.31調(diào)制帶寬 modulation

激光器最大頻率調(diào)諧帶寬。3.32調(diào)頻線性度 frequency

modulation

linearityFMCWVCSELEELEELｗｗ．ｂ兔ｗｚｆｘｗ學(xué)兔．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023ｗｗ．ｂ兔ｗｚｆｘｗ學(xué)兔．ｃｏｍ標準下載頻率隨時間變化的規(guī)律。3.33邊模抑制比 side

mode

suppression

ratio

主模強度和邊模強度的最大值之比。3.34偏振消光比

extinction

ratio

光束主偏振分量的功率與正交偏振分量的功率之比。4 分類4.1 按激光器的工作方式分類脈沖型、連續(xù)型。4.2 按測距方式分類TOF脈沖激光發(fā)射器、FMCW激光發(fā)射器。5 技術(shù)要求5.1 外觀質(zhì)量要求車載激光雷達用半導(dǎo)體激光發(fā)射器的外觀質(zhì)量應(yīng)符合以下規(guī)定：a)

激光器外表面應(yīng)干凈，不得有銹蝕跡、密封膠和油脂的堆積、不得有明顯損傷以及其他影響外觀或使用性能的缺陷；b)

產(chǎn)品的引出端應(yīng)牢固、可靠、無松動跡象；c)

產(chǎn)品標志和激光安全標志應(yīng)明確、齊全、清晰、牢固；d)

產(chǎn)品詳細規(guī)范中規(guī)定的其他要求；e)

滿足上述條件下應(yīng)同時滿足各廠商自定的詳細要求。5.2 性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)和使用條件要求5.2.1 光電性能參數(shù)除非另有規(guī)定，在車載激光雷達用激光發(fā)射器的詳細規(guī)范中應(yīng)規(guī)定表1所列的光電性能參數(shù)。車載激光雷達用激光發(fā)射器參數(shù)應(yīng)采用規(guī)定的測量方法測量。表1表1 光電性能參數(shù)FMCW學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載表

1表

1 光電性能參數(shù)（續(xù)）5.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)a)

發(fā)光尺寸及排列方式（適用時）；b)

引出端定義；c)

安裝尺寸和外形尺寸；d)

質(zhì)量（適用時）。5.2.3 使用條件使用條件要求如下：a)

供電電源條件（適用時），包括電流、電壓、脈沖寬度、重復(fù)頻率等；b)

環(huán)境條件（適用時），包括溫度、濕度、潔凈度、電磁干擾、光干擾等；c)

冷卻條件（適用時），包括水流量、水壓、溫度控制等；d)

防靜電（適用時）。6 TOF脈沖激光測距雷達光源主要性能參數(shù)測試方法6.1 中心波長6.1.1 測試裝置中心波長測試裝置框圖見圖1。標引序號說明：1——半導(dǎo)體激光器；2——驅(qū)動電源；3——激光導(dǎo)入裝置（適用時）；4——光譜儀。圖1 中心波長測試裝置框圖6.1.2 測試步驟中心波長的測試按照以下步驟進行：a)

按照圖

1

測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器；b)

將半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光通過激光導(dǎo)入裝置（含衰減器、積分球等）導(dǎo)入光譜分析儀中；學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載c)

根據(jù)被測激光器光譜范圍設(shè)置光譜分析儀的掃描范圍、掃描分辨率和掃描靈敏度；d)

給被測激光器施加正向電流到規(guī)定值，光譜分析儀在所設(shè)置的波段內(nèi)掃描，記錄波長

λ

波長對應(yīng)的相對光譜強度

I。6.1.3 計算方法按以下方法計算中心波長：a)

根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)得到相對光譜強度與波長的分布曲線（I-λ曲線），見圖

2；b)

按式（1）計算中心波長；c)

對于有多波長半導(dǎo)體激光器，可分別獨立測試。2

(????

=

??1+??2

(式中：????——中心波長，單位為納米（nm）；??1——在I-λ曲線上，最大相對光譜強度50%處對應(yīng)的最短波長，單位為納米（）；??2——在I-λ曲線上，最大相對光譜強度50%處對應(yīng)的最長波長，單位為納米（）。圖2 中心波長示意圖6.2 峰值功率6.2.1測試裝置測試裝置框圖見圖3。標引序號說明：1——半導(dǎo)體激光器；2——驅(qū)動電源；3——光束整形器（適用時）；4——衰減器（適用時）；5——光閘（適用時）；6——激光能量計或功率計。圖3 脈沖能量測試裝置框圖6.2.2 測試步驟峰值功率測試按照以下步驟進行：a)

按圖

3

建立測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器；b)

選取光束整形器（適用時）和衰減器（適用時），保證被測光斑投射到激光能量計光接收面直徑的

2/3

區(qū)域內(nèi)；調(diào)整被測半導(dǎo)體激光器的位置，保證光束從光束整形器（適用時）和激光能量計光接收面的中心入射；學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載c)

使用光閘（適用時），可阻擋進入激光能量計的光，選擇合適量程，并調(diào)整零點；d)

調(diào)節(jié)電源，給被測半導(dǎo)體激光器施加規(guī)定的工作電流；e)

按規(guī)定時間間隔記錄激光能量計的讀數(shù)

E。6.2.3 計算方法按式（2）計算峰值功率：????????

=

????

??

∑????=1

??????

(·····················································2)(式中：????——峰值功率，單位為瓦（W????

——衰減器的透射比，%；??

——測試次數(shù)；????

——第??次記錄的激光能量計讀數(shù)，單位為焦（J）；??

——脈沖寬度，單位為秒（s）。6.3 脈沖寬度及重復(fù)頻率6.3.1 測試裝置測試裝置框圖見圖

4。標引序號說明：1——半導(dǎo)體激光器；2——驅(qū)動電源；3——光閘（適用時）；4——光電探測器；5——示波器。圖4 脈沖寬度及重復(fù)頻率測試裝置框圖6.3.2 測試步驟脈沖寬度及重復(fù)頻率的測試按照以下步驟進行：a)

按照圖

4

建立測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器，使用光閘（適用時），調(diào)節(jié)進入光電探測器（激光波形探測器）的光；b)

根據(jù)被測半導(dǎo)體激光器輸出光強設(shè)置示波器的擋位；c)

給被測激光器加電到規(guī)定的工作狀態(tài)；d)

示波器記錄光脈沖波形（見圖

5）。6.3.3 計算方法按式（3）計算脈沖寬度：(??

=

??2

???1························································3)(式中：??——脈沖寬度，單位為（）；??1和??2——脈沖最大值的50%處對應(yīng)的時間點，單位為（ns按式（4）計算重復(fù)頻率：兔ｗ學(xué)兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載TP

···························································(4)T/CAAMTB

—2023兔ｗ學(xué)兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載TP

···························································(4)??

=

1式中：??

——重復(fù)頻率，單位為（HzTP——脈沖周期，單位為（s）。????

=

???√????

=

???√???1∑????=1(????

????)2··············································(5)???

=

∑????=1????·······················································(6)????

=

???√???1∑????=1(????

????)2···············································(7)???

=

??∑????=1????·······················································(8)6.4 脈沖能量穩(wěn)定性6.4.1 脈沖能量不穩(wěn)定度在一定時間間隔內(nèi)（按詳細規(guī)范規(guī)定）按前述6.2中的方法等間隔測量??（型式試驗情況??不宜少于10，仲裁試驗情況??不宜少于100）個脈沖能量????，按式（5）和（6）計算脈沖能量不穩(wěn)定度。2 11??式中：????——輸出能量不穩(wěn)定度；????——第??次測得脈沖能量，單位為（J???——脈沖能量平均值，單位為（J）；??——取值次數(shù)。6.4.2 脈沖持續(xù)時間不穩(wěn)定度在一定時間間隔內(nèi)（按詳細規(guī)范規(guī)定）按前述6.2中的方法等間隔測量??（型式試驗情況??不宜少于10，仲裁試驗情況??不宜少于100）個脈沖寬度????，按式（7）和（8）計算脈沖持續(xù)時間不穩(wěn)定度。2 11式中：????——脈沖持續(xù)時間不穩(wěn)定度；????——第??次測得脈沖寬度，單位為（ns）；???——脈沖寬度平均值，單位為（ns????

——取值次數(shù)。6.5 光譜寬度6.5.1 測試裝置測試裝置框圖見圖6。兔兔ｗｗｗ學(xué)．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023兔兔ｗｗｗ學(xué)．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載標引序號說明：1——半導(dǎo)體激光器；2——驅(qū)動電源；3——激光導(dǎo)入裝置（適用時）；4——光譜儀。圖6 光譜寬度測試裝置框圖6.5.2 測試步驟按照以下步驟進行測試：a)

按圖

6

所示順序擺放和連接測試儀器；b)

將半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光導(dǎo)入光譜儀中；c)

根據(jù)被測激光器光譜范圍設(shè)置光譜儀的掃描范圍、掃描分辨率和掃描靈敏度；d)

被測半導(dǎo)體激光器應(yīng)在產(chǎn)品詳細規(guī)范規(guī)定的工作條件下穩(wěn)定工作后，進行相關(guān)參數(shù)測試；e)

給被測激光器施加正向電流到規(guī)定值，光譜儀在所設(shè)置的波段內(nèi)掃描，記錄波長

λ

與該波長對應(yīng)相對光譜強度

I。6.5.3 計算方法圖7 光譜寬度示意圖按式（9）計算光譜寬度：(???

=

??2

???1·······················································9)(式中：???——光譜寬度，單位為納米（nm）；??1——在I-λ曲線上，最大相對光譜強度50%處對應(yīng)的最短波長，單位為納米（）；??2——在I-λ曲線上，最大相對光譜強度50%處對應(yīng)的最長波長，單位為納米（）。測試時應(yīng)滿足以下要求：a)

標準中測試的數(shù)據(jù)應(yīng)是在該參數(shù)重復(fù)測試??次的平均值，通常??≥10；10學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載b)

記錄必要工作條件（工作電流、熱沉溫度等）。6.6 斜率效率6.6.1 測試裝置

標引序號說明：1——短脈沖信號發(fā)生器；2——控溫系統(tǒng)；3——電流表；4——半導(dǎo)體激光器；5——驅(qū)動電源；6——勻光器（適用時）；7——光束整形器（適用時）；8——光電探測器；9——示波器；10——積分球/光功率計。圖8 斜率效率測試裝置框圖6.6.2 測試步驟按照以下步驟進行測試：a)

在相同的測試熱沉控制溫度下調(diào)整驅(qū)動電源和短脈沖信號發(fā)生器從而調(diào)整出一系列正向激光器驅(qū)動脈沖電流。脈沖條件下輸入的峰值電流可通過平均電流除以電流占空比得到。其中平均電流可由串接在激光器回路中的電流表讀出（扣除零點后）；電脈寬可用光電探測器測得的光脈寬近似，脈沖寬度由

6.3

方法計算得出。占空比由電脈寬乘重復(fù)頻率計算得出；b)

峰值光功率可由

6.2

方法計算得出；c)

通過在一系列不同的峰值電流下計算得出的峰值功率繪制峰值功率-峰值電流曲線。圖9 斜率效率計算方法示意圖11ｏｍ標準學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ下載????

=

??1???2······················································(10)T/CAAMTB

—2023ｏｍ標準學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ下載????

=

??1???2······················································(10)6.6.3 計算方法按照以下方法進行計算：a)

擬合法：通過測量繪制激光器峰值輸出光功率-峰值電流曲線。取曲線在非零輸出功率之上線性區(qū)間進行線性擬合，擬合所得的斜率值即為激光器斜率效率。b)

取點計算法：在峰值功率-峰值電流曲線中選取工作電流值

90%的電流點??1，對應(yīng)的峰值光功率為??1，在曲線的線性區(qū)間再取一電流點（例如工作電流值的

%）??2，對應(yīng)的峰值光功率為??2，則斜率效率可由式（）計算得出：??

???1 26.7 光束發(fā)散角6.7.1 測試裝置

標引序號說明：1——短脈沖信號發(fā)生器；2——控溫系統(tǒng)；3——電流表；4——半導(dǎo)體激光器；5——驅(qū)動電源；6——衰減器（適用時）；7——白屏；8——電荷耦合元件（）。圖10光束發(fā)散角測試裝置框圖6.7.2 測試步驟按照以下步驟進行測試：a)

利用控溫系統(tǒng)，調(diào)整短脈沖信號發(fā)生器和驅(qū)動電源至半導(dǎo)體激光器工作條件，調(diào)整接收采集激光器光斑信息的電荷耦合元件（CCD）與激光器距離至一系列特定值（例如

25/30/40/45/mm）；b)

在一系列特定的激光器與

CCD

的距離（z）下根據(jù)

6.7

中方法測量計算激光器在快軸/慢軸方向上的光斑尺寸大小

（d⊥∥），注意需保證在特定距離下

可以采集到完整的光斑且不過曝，否則需調(diào)整距離值及衰減器重新測量；c)

利用灰度質(zhì)心法確定光斑質(zhì)心坐標：

(

(??0

=

∑∑?????

(

(??0

=

∑∑?????·······················································

12)其中（??0,

??0）為光斑質(zhì)心坐標，??為坐標值為（??,

??）處的光斑灰度值。12學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載軸光斑直徑（d⊥∥）；以灰度值-坐標曲線的最大灰度值的

1學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載軸光斑直徑（d⊥∥）；以灰度值-坐標曲線的最大灰度值的

1

倍對應(yīng)的坐標的范圍即為

1曲線，以灰度值-坐標曲線的最大灰度值的

1

倍對應(yīng)的坐標的范圍即為

1

定義下的光斑直d)

以光斑質(zhì)心為中心，繪制出沿快軸和慢軸方向的灰度值-坐標曲線。從中心向曲線兩端作灰度值累加，直至累加值為曲線上灰度值總和的

86%,

對應(yīng)的坐標的范圍即為

D

定義下的快慢2 2定義下的快慢軸光斑直徑，對于

VCSEL，則以光斑質(zhì)心為圓心，包含

86%的灰度值累加和的圓的直徑為

D86

定義下的光斑直徑

d，以光斑質(zhì)心為中心，繪制出沿特定方向的灰度值-2 2徑；e)

通過在一系列不同的距離（z）下測得的（快慢軸）光斑直徑

（d⊥∥）繪制

d⊥和

d∥或

d關(guān)于

z的曲線。圖11灰度值-坐標曲線圖θ

=

2θ

=

2×????????????(0.5d6.7.3計算方法按照以下方法進行計算：a)

直接計算法：可通過以式（13）和式（14）在某個特定的激光器距離下計算發(fā)散角：( ??

)··············································13)(5

(θ∥

=

2×????????????(0.??d)

··············································5

(13兔ｗｗｗ．ｂｚｆ學(xué)兔ｘｗ．ｃｏｍ標準下載θ

——快軸發(fā)散角；T/CAAMTB

—2023兔ｗｗｗ．ｂｚｆ學(xué)兔ｘｗ．ｃｏｍ標準下載θ

——快軸發(fā)散角；式中：θ∥——慢軸發(fā)散角；對于VCSEL，則把公式中θ⊥∥及d⊥∥更換為θ和d，其中θ為發(fā)散角，d為光斑直徑。b)

擬合計算法：對

d⊥和

d∥關(guān)于

z

的曲線進行線性擬合，記擬合所得的斜率值為

k⊥和

k∥散角可由以式（15）和式（16）計算：((θ

=

2×????????????(0.5??⊥)··············································15)((θ∥

=

2×????????????(0.5??∥)··············································16)對于VCSEL，則把公式中θ⊥∥及k⊥∥更換為θ和k，其中θ為發(fā)散角，k為θ-d曲線的擬合斜率值。6.8 光斑尺寸6.8.1 測試裝置測試裝置見圖13。

????

························································????

························································

(17)??

=

??′

×√?

????(1???′)················································(18)標引序號說明：1——溫度控制系統(tǒng)；2——激光器；3——光闌；4——激光光源；5——功率計。圖13 光斑直徑測試裝置框圖6.8.2測試步驟在激光輸出的近場位置放置可變光闌，并在光闌后放置激光功率計，分別測試經(jīng)過光闌和不經(jīng)過光闌的功率P和P。6.8.3計算方法根據(jù)式（17）計算出光闌透過率??:??

=

????當光闌透過率??為86.5%時，光闌尺寸d’為激光的光斑尺寸d。為了測試高功率，所采用的光闌固定孔徑光闌，需要進行換算，測試透過率與86.5%相近的光闌孔徑d’，然后通過公式（）換算成包含.5%的光斑尺寸d。26.9 溫度系數(shù)和曲線6.9.1 波長溫度系數(shù)6.9.1.1 測試裝置14學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載

T/CAAMTB

—2023

5標引序號說明：1——短脈沖信號發(fā)生器；2——控溫系統(tǒng)；3——電流表；4——半導(dǎo)體激光器；5——驅(qū)動電源；6——勻光器（適用時）；7——光束整形器（適用時）；8——光譜儀；9——光電探測器；10——示波器；11——積分球/光功率計。圖14 波長溫度系數(shù)測試裝置框圖6.9.1.2測試步驟按照以下步驟進行測試：a)

激光器測試熱沉溫度可由控溫系統(tǒng)（如

TEC）準確控制并讀取溫度，在激光器基板散熱充分的條件下，此溫度即為激光器底部溫度；b)

在不同的控制溫度下，根據(jù)

6.

的方法確定激光器閾值電流；c)

在不同的控制溫度下，調(diào)整驅(qū)動電源和短脈沖信號發(fā)生器使激光器處于剛剛超過閾值電流且能激射的驅(qū)動條件；d)

在對應(yīng)溫度下，由光譜儀讀取激光器激射光譜，并根據(jù)

6.1

中方法確定中心波長。圖15 波長溫度系數(shù)計算方法示意圖6.9.1.3 計算方法通過測量繪制激光器中心波長-溫度曲線。其中溫度區(qū)間可分為兩級：I級為

-40-105℃；II級為

-40-125℃。對該曲線的線性區(qū)間可進行線性擬合，擬合所得的斜率值即為線性區(qū)間內(nèi)的波長溫度系數(shù)。對于中心波長-溫度曲線的非線性區(qū)間，波長溫度系數(shù)可由特定溫度區(qū)間內(nèi)的波長變化率表示：15ｘｗ．ｃｏｍ標準．ｂｚｆ學(xué)兔兔ｗｗｗ下載??1???2

·······················································(19)T/CAAMTB

—2023ｘｗ．ｃｏｍ標準．ｂｚｆ學(xué)兔兔ｗｗｗ下載??1???2

·······················································(19)??

=

??1???2其中λ1與λ2分別為??1與??2溫度下的激光器中心波長。6.9.2 光功率溫度系數(shù)6.9.2.1 測試裝置測試裝置見圖3。6.9.2.2 測試步驟按照以下步驟進行測試：a)

激光器測試熱沉溫度可由控溫系統(tǒng)（如

TEC）準確控制并讀取溫度；b)

在不同的控制溫度下，調(diào)整驅(qū)動電源及短脈沖信號發(fā)生器至半導(dǎo)體激光器工作條件（例如特定驅(qū)動電流或特定驅(qū)動電壓）；c)

在不同的控制溫度下，根據(jù)

6.2

中方法測量計算激光器在固定工作條件下的峰值光功率；d)

通過測量繪制激光器峰值光功率-控制溫度曲線。其中溫度區(qū)間可分為兩級：I

級為

--105℃；II級為

--125℃。6.9.2.3 計算方法激光器峰值光功率-溫度曲線通常呈非線性，一般采用計算相同工作條件特定溫度及工作溫度下的光功率比值（）表征激光器光功率隨溫度的變化。對于不同溫度下P(T)/P(Top)計算結(jié)果，繪制溫度曲線表征光功率-溫度系數(shù)隨溫度的變化。6.10 電光轉(zhuǎn)換效率6.10.1 測試裝置

標引序號說明：1——短脈沖信號發(fā)生器；2——驅(qū)動電源；3——控溫系統(tǒng)；4——電流表；5——半導(dǎo)體激光器；6——電壓表；7——勻光器（適用時）；8——光束整形器（適用時）；9——光電探測器；10——示波器；11——積分球/光功率計。圖16 電光轉(zhuǎn)換效率測試裝置框圖6.10.2測試步驟按照以下步驟進行測試：16兔兔ｗｗｗ學(xué)．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載??

=

????兔兔ｗｗｗ學(xué)．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載??

=

????························································(20)a)

調(diào)整驅(qū)動電源、短脈沖信號發(fā)生器和控溫系統(tǒng)至激光器工作條件。脈沖條件下輸入的峰值電流可通過平均電流除以電流占空比得到。其中平均電流可由串接在激光器回路中的電流表讀出（扣除零點后）；電脈寬可用光電探測器測得的光脈寬近似，脈沖寬度由

6.3

方法計算得出。占空比由電脈寬乘重復(fù)頻率除以

1s計算得出；b)

峰值光功率可由

6.2

方法計算得出；c)

半導(dǎo)體激光器兩端的電壓可由并聯(lián)在半導(dǎo)體激光器兩端的電壓表讀出。6.10.3 計算方法通過測量得到特定電流I下的光功率P及施加在半導(dǎo)體激光器兩端的電壓V，則電光轉(zhuǎn)換效率??可由式（20）計算得到：??6.11 閾值電流6.11.1 測試裝置測試裝置見圖8。6.11.2 測試步驟按照以下步驟進行測試：a) 在相同的測試熱沉控制溫度下調(diào)整驅(qū)動電源和短脈沖信號發(fā)生器從而調(diào)整出一系列正向激光器驅(qū)動脈沖電流。脈沖條件下輸入的峰值電流可通過平均電流除以電流占空比得到。其中平均電流可由串接在激光器回路中的電流表讀出；電脈寬可用光電探測器測得的光脈寬近似，脈沖寬度由

6.3

方法計算得出。則占空比由電脈寬乘重復(fù)頻率計算得出；b) 峰值光功率可由

6.2

方法計算得出；c) 通過在一系列不同的峰值電流下計算得出的峰值功率繪制峰值功率-峰值電流曲線。圖17 閾值電流計算方法示意圖6.11.3 計算方法通過測量繪制激光器峰值輸出光功率-峰值電流曲線。取曲線在非零峰值功率之上的小電流線性區(qū)間進行線性擬合，擬合所得的與電流坐標軸的截距值即為I。7 FMCW相干測距雷達激光光源性能參數(shù)測試方法7.1 中心波長17．ｂｚｆ學(xué)兔兔ｗｗｗｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023．ｂｚｆ學(xué)兔兔ｗｗｗｘｗ．ｃｏｍ標準下載7.1.1 測試裝置測試裝置框圖見圖18。標引序號說明：1——激光光源；2——驅(qū)動電源；3——激光導(dǎo)入裝置（適用時）；4——光譜儀。圖18 中心波長測試裝置框圖7.1.2 測試步驟中心波長的測試按照以下步驟進行：a) 按照圖

18

測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器；b) 將激光光源發(fā)出的激光通過激光導(dǎo)入裝置（含衰減器、積分球等）導(dǎo)入光譜分析儀中；c) 根據(jù)被測激光光源光譜范圍設(shè)置光譜分析儀的掃描范圍、掃描分辨率和掃描靈敏度；d) 給被測激光光源施加正向電流到規(guī)定值，光譜分析儀在所設(shè)置的波段內(nèi)掃描，記錄波長

λ與該波長對應(yīng)的相對光譜強度

I。7.1.3 計算方法按以下方法計算中心波長：a)

根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)得到相對光譜強度與波長的分布曲線（I-λ曲線），見圖

19；b)

按式（21）計算中心波長；c)

對于有多波長半導(dǎo)體激光器，可分別獨立測試。2

(????

=

??1+??2

······················································2

(式中：????——中心波長，單位為納米（nm）；??1——在I-λ曲線上，最大相對光譜強度50%處對應(yīng)的最短波長，單位為納米（）；??2——在I-λ曲線上，最大相對光譜強度50%處對應(yīng)的最長波長，單位為納米（）。圖19 中心波長示意圖18ｗｗ．ｂｚｆ學(xué)兔兔ｗｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023ｗｗ．ｂｚｆ學(xué)兔兔ｗｘｗ．ｃｏｍ標準下載7.2 輸出功率7.2.1 測試裝置測試裝置框圖見圖20。??1??1

??

∑????=1????

··················································(22)1——激光光源；2——驅(qū)動電源；3——光束整形器（適用時）；4——衰減器（適用時）；5——光閘（適用時）；6——激光功率計。圖20 輸出功率測試裝置框圖7.2.2 測試步驟輸出功率測試按照以下步驟進行：a)

按圖

建立測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器；b)

選取光束整形器（適用時）和衰減器（適用時），保證被測光斑投射到激光功率計光接收面直徑的

2/3

區(qū)域內(nèi)；調(diào)整被測激光光源的位置，保證光束從光束整形器（適用時）和激光功率計光接收面的中心入射；c)

使用光閘（適用時），可阻擋進入激光功率計的光，選擇合適量程，并調(diào)整零點；d)

調(diào)節(jié)電源，給被測激光光源施加規(guī)定的工作電流；e)

按規(guī)定的時間間隔記錄激光功率計的讀數(shù)

P。7.2.3 計算方法按式（22）計算輸出功率：??????

=

1

1式中：??????——輸出光功率，單位為瓦（W）；??1

——衰減器投射比；??

——測試次數(shù)；????

——第i次記錄的激光功率計讀數(shù)，單位為瓦（W7.3 光譜線寬7.3.1 測試裝置測試裝置框圖見圖21。標引序號說明：19ｗｗ．ｂｚｆ學(xué)兔兔ｗｘｗ．ｃｏｍ標準下載2

························································(23)???

ｗｗ．ｂｚｆ學(xué)兔兔ｗｘｗ．ｃｏｍ標準下載2

························································(23)???

=

20························································(24)1——激光光源；2——衰減/隔離裝置；3——分光裝置；4——延時裝置；5——移頻器或移相器；6——探測模塊；7——信號分析儀（ESA圖21 光譜線寬測試裝置框圖7.3.2 測試步驟光譜線寬測試按照以下步驟進行：a)

當裝置中

5

為移頻器時：1)

按圖

建立測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器；2)

調(diào)節(jié)電源，給被測激光光源施加符合光源技術(shù)要求的電流；3)

輸出光經(jīng)衰減/隔離裝置進入分光裝置，再經(jīng)過頻移器和延時裝置（延時量

τ，τ>6τ，τ為激光器相干時間），進入探測模塊；4)

（平衡）探測模塊輸出的拍頻電信號進入頻譜分析儀，將光學(xué)相位噪聲轉(zhuǎn)換為光強噪聲；5)

記錄頻譜分析儀的光功率譜曲線。b)

當裝置中

5

為移相器時：1)

按圖

建立測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器；2)

調(diào)節(jié)電源，給被測激光光源施加符合光源技術(shù)要求的電流；3)

輸出光經(jīng)衰減/隔離裝置進入分光裝置，再經(jīng)過移相器和延時裝置（延時量

τ，τ<6τ，τ為激光器相干時間），進入探測模塊；4)

探測模塊輸出的拍頻電信號進入頻譜分析儀，將光學(xué)相位噪聲轉(zhuǎn)換為光強噪聲；5)

記錄頻率噪聲功率譜密度

（PSD）曲線。7.3.3 計算方法光譜線寬計算按照以下步驟進行：a)

當裝置中

5

為移頻器時：1)

從光功率譜曲線得出相比譜峰下降

323）或

2024）的頻譜帶寬???；2)

按式（23）或式（24）計算光譜線寬；???

=

??????式中：???——光譜線寬，單位為赫茲（Hz???——相比譜峰下降3或20dB的頻譜帶寬，單位為（Hz20學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載(dB)T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載(dB)功率譜

??????????——KHz到10MHz頻段的白噪聲平均值，單位為（Hz

/Hz）。光頻率（）圖22 光功率譜曲線b)

當裝置中

5

為移相器時，按以下方法計算光譜線寬：1)

從頻率噪聲功率譜密度曲線按截止頻率

f分離出

1噪聲和白噪聲，（0,f）帶寬為

1噪聲部分，（f,∞）帶寬為白噪聲部分，提取白噪聲部分；2)

對

100到

MHz頻段的白噪聲計算平均值，見圖

22；3)

按式（25）計算光譜線寬；(???

=

??

×?????

····················································25)(式中：???——光譜線寬，單位為赫茲（Hz2圖23 頻率噪聲譜7.4 波長及線寬穩(wěn)定性7.4.1 波長穩(wěn)定性7.4.1.1 測試裝置測試裝置框圖見圖18。7.4.1.2 測試步驟21兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ學(xué)ｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ學(xué)ｏｍ標準下載按7.1的步驟測試中心波長λ。在8h內(nèi)至少每隔10分鐘取一次值，總?cè)≈荡螖?shù)為n，記錄每次測得的中心波長λ。7.4.1.3 計算方法數(shù)據(jù)處理有以下兩種方法：a)

按式（26）計算波長穩(wěn)定性，其中波長的平均值按式（27）計算：????

√∑????=1(??????

√∑????=1(????????

?????)

·········································(26)

1???1

2????

????

=

∑????=1????????···················································(27)2????

×100%··········································(28)??式中：??????——波長穩(wěn)定性；??

——取值次數(shù)；????

——中心波長的平均值，單位為納米（nm）；????????——第i次測得的中心波長，單位為納米（nmb)

波長的平均值按式（27）計算，中心波長

λ中最大值與最小值分別記為

λ、λ，利用式（28）計算波長穩(wěn)定性：??????

=

±?????????????????????????式中：??????——波長穩(wěn)定性；????——中心波長的平均值，單位為納米（nm）；????????????——第i次測得的中心波長的最大值，單位為納米（）；????????????——第i次測得的中心波長的最小值，單位為納米（）。注：式（26）和式（28）參照GB/T

13863。7.4.2 線寬穩(wěn)定性7.4.2.1 測試裝置測試裝置框圖見圖21。7.4.2.2 測試步驟按7.3的步驟測試光譜線寬???。在8h內(nèi)至少每隔10分鐘取一次值，總?cè)≈荡螖?shù)為n，記錄每次測得的光譜線寬???。7.4.2.3計算方法數(shù)據(jù)處理有以下兩種方法：a)

按式（29）計算線寬穩(wěn)定性，其中線寬的平均值按式（30）計算：???????

=???????

=

2?????

√∑????=1(?????

??????)

·······································(29)???1

2??????????

=

??∑????=1?????

··················································(30)式中：?????t——線寬穩(wěn)定性；??——取值次數(shù)；?????——光譜線寬的平均值，單位為赫茲（Hz???——第i次測得的光譜線寬，單位為赫茲（Hz）。22學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載2?????

×100%··········································(31學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載2?????

×100%··········································(31)b)

波長的平均值按式（30）計算，中心波長???中最大值與最小值分別記為???、???，利用式（31）計算波長穩(wěn)定性：???????

=

±?????????????????????式中：?????t——波長穩(wěn)定性；?????——光譜線寬的平均值，單位為赫茲（HzΔ??——第i次測得的光譜線寬的最大值，單位為赫茲（HzΔ??——第i次測得的光譜線寬的最小值，單位為赫茲（Hz29

7.5 相對強度噪聲按GB/T

13863-2011中3規(guī)定的方法進行測試。7.6 調(diào)制帶寬7.6.1 測試裝置測試裝置框圖見圖24。標引序號說明：1——激光光源；2——衰減裝置；3——分光裝置；4——延時裝置；5——（平衡）探測模塊；6——信號控制/圖24 調(diào)制帶寬、調(diào)頻線性度測試裝置框圖7.6.2 測試步驟調(diào)制帶寬測試按照以下步驟進行：a)

按圖

建立測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器；b)

連通電源，信號控制裝置給激光光源施加直流偏置和調(diào)制信號；c)

輸出光經(jīng)過分光裝置輸入延時裝置，兩路光再進入平衡探測模塊；d)

（平衡）探測模塊輸出的拍頻電信號被信號處理裝置采集；e)

信號處理裝置對拍頻電信號做濾波和希爾伯特變換處理后，記錄激光光源實際頻率與時間的關(guān)系曲線。7.6.3計算方法按以下方法計算調(diào)制帶寬：a)

根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)得到頻率與時間的關(guān)系曲線（??-t曲線），見圖

25；b)

按式（32）計算調(diào)制帶寬：(??

=

|??2

???1|····················································32)(式中：23學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載??——調(diào)制帶寬，單位為赫茲（Hz??1——周期開始時刻T1測得的頻率，單位為赫茲（Hz）；??2——1/2周期（三角波調(diào)制）或周期結(jié)束（鋸齒波調(diào)制）時刻T2測得的頻率，單位為赫茲（Hz）。圖25 調(diào)制帶寬示意圖，左圖為三角波調(diào)制，右圖為鋸齒波調(diào)制7.7 調(diào)頻線性度7.7.1 測試裝置測試裝置框圖見圖24。7.7.2 測試步驟調(diào)頻線性度測試按照以下步驟進行：a)

按圖

24

建立測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器，記錄延時裝置延時量和目標調(diào)頻斜率；b)

連通電源，信號控制裝置給被測激光器組件施加直流偏置和調(diào)制信號；c)

輸出光經(jīng)分光裝置輸入延時裝置，兩路光再進入平衡探測模塊；d)

（平衡）探測模塊輸出的拍頻電信號被信號處理裝置采集；e)

信號處理裝置對

N個采樣點的拍頻電信號做濾波和希爾伯特變換信號處理，記錄

N的實際頻率??與該頻率對應(yīng)的時間

t，如圖

實線所示。??2???1

??2???1

×????···················································(33)7.7.3 計算方法7.7.3.1 按式（33）計算理想頻率曲線：設(shè)掃頻周期2-T1，T1時刻對應(yīng)第一個采樣點，T時刻對應(yīng)第i個采樣點，T2時刻對應(yīng)第N個采樣點，使用第一個點和第N個點的實際頻率B1和B2計算出理想調(diào)頻曲線，即整個調(diào)頻周期內(nèi)N個采樣點的理想頻率，如圖26虛線所示。????

=

|??2???1|24兔學(xué)兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載????

×100%·················································(34)兔學(xué)兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載????

×100%·················································(34)??2

=

1?12(??????,??????

2式中：??——第i個采樣點的理想頻率，單位為赫茲（Hz??1——掃頻周期開始時刻的對應(yīng)時間，單位為（s）；??2——掃頻周期結(jié)束時刻的對應(yīng)時間，單位為（s）；????——第i個采樣點的對應(yīng)時間，單位為（s??1——掃頻周期開始時刻T1測得的實際頻率，單位為赫茲（Hz）；??2——掃頻周期結(jié)束時刻T2測得的實際頻率，單位為赫茲（Hz）。7.7.3.2 計算調(diào)頻線性度有以下兩種方法：a)

按式（34）計算調(diào)頻線性度：??

=

|?????????|式中：??——調(diào)頻線性度；Δ??——N個采樣點的實際頻率與對應(yīng)理想頻率偏差的最大值，單位為赫茲（Hz????——N個采樣點時間內(nèi)的掃頻帶寬，單位為赫茲（Hzb)

按式（35）計算調(diào)頻線性度：(???

)

···············································35)(式中：??——調(diào)頻線性度；??——N個采樣點的實際頻率與對應(yīng)理論頻率偏差的均方根(RMS)值，單位為赫茲（HzΔ??——N個采樣點時間內(nèi)的調(diào)頻帶寬，單位為赫茲（Hz7.8 邊模抑制比7.8.1測試裝置測試裝置框圖見圖27。標引序號說明：1——激光光源；2——驅(qū)動電源；3——激光導(dǎo)入裝置（適用時）；4——光譜儀。圖27 邊模抑制比測試裝置框圖7.8.2測試步驟邊模抑制比測試按照以下步驟進行：a)

按照圖

27

測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器；b)

將激光光源發(fā)出的激光通過激光導(dǎo)入裝置（含光纖、衰減器等），導(dǎo)入光譜分析儀輸入端；c)

根據(jù)被測激光光源光譜范圍設(shè)置光譜分析儀的掃描范圍、掃描分辨率和掃描靈敏度；d)

光譜分析儀在所設(shè)置的光譜范圍內(nèi)掃描，記錄激光光源的光譜，提取主模光功率與僅次于主模光的邊模光功率；e)

計算邊模抑制比；25學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載????????

=

10??????10

??????????學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載????????

=

10??????10

??????????···············································(36)f)

重復(fù)測試多次，取平均值作為激光光源的邊模抑制比。7.8.3 計算方法按以下方法任一計算邊模抑制比：a)

在光譜分析儀中，利用

標識主波峰值和最高副波峰，讀取兩波峰值，邊模抑制比為兩峰之間的能級差，可通過

中的子選項進行計算，得到圖

28

中的曲線；b)

根據(jù)光譜分析儀讀取的主模光與邊模光兩波峰值，按式（36）計算邊模抑制比。??????????式中：????????——邊模抑制比；??????????——主模峰值的光功率；??????????——次于主模峰值的邊模峰值的光功率。圖28 邊模抑制比示意圖7.9 偏振消光比7.9.1 測試裝置測試裝置框圖見圖29。標引序號說明：1——激光光源；2——驅(qū)動電源；3——偏振片；4——功率計。圖29 偏振消光比測試裝置框圖7.9.2 測試步驟26學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載??????

=

10??????10 學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載??????

=

10??????10 ???????? (????)·············································(37)偏振消光比測試按照以下步驟進行：a)

按照圖

29

測試裝置，首先按圖示順序擺放和連接測試儀器，將激光光源發(fā)出的激光導(dǎo)入功率計輸入端；b)

在功率計前的激光光路中放置一個偏振片，確保激光光源的偏振方向與偏振片的主光軸方向一致；c)

記錄通過偏振片的功率計光功率示數(shù)；°d)

旋轉(zhuǎn)偏振片

90

，再次記錄通過偏振片的功率計光功率示數(shù)；°e)

計算偏振消光比；f)

重復(fù)測試多次，取平均值作為激光光源的偏振消光比。7.9.3 計算方法按式（37）計算偏振消光比：????????式中：??????——偏振消光比；????????——偏振分量最大光功率；????????——偏振分量最小光功率。8 檢測規(guī)范8.1 測試環(huán)境8.1.1 環(huán)境要求8.1.1.1 一般測試環(huán)境條件除非另有規(guī)定，測試環(huán)境條件應(yīng)符合以下要求：a)

環(huán)境溫度：15

℃～35

℃；b)

相對濕度：25%

～%

RH；c)

大氣壓力：100

kPa±

kPa；d)

光照度：

～100000

。8.1.1.2仲裁測試環(huán)境條件仲裁測試環(huán)境條件應(yīng)符合以下要求：a)

環(huán)境溫度：23

℃±5

℃；b)

相對濕度：25%

～%

RH；c)

大氣壓力：100

kPa±

kPa；d)

光照度：

～100000

。8.1.1.3其他環(huán)境條件其他環(huán)境條件應(yīng)符合以下要求：a)

潔凈度：應(yīng)滿足

10000

b)

機械振動：避免有振動源；c)

其他：光路周圍不得放置易燃性布料和塑料，以及易燃易爆的氣體或液體。8.2 測試儀器及計量除非另有規(guī)定，測試儀器條件應(yīng)符合以下要求：a)

選擇高于被測激光器測量精度一個數(shù)量級的儀器設(shè)備；b)

測試儀器量程滿足被測激光器參數(shù)范圍；c)

精度范圍至少高于被測指標誤差

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；27±±

±10兔ｗ學(xué)兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023兔ｗ學(xué)兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載d)

符合計量檢定要求，且在計量有效期內(nèi)。8.3 測試安全8.3.1 激光安全與防護8.3.1.1 測試樣品信息測試樣品非最終的車載激光雷達產(chǎn)品，其激光分類可能超過1級。在測試開始前，應(yīng)通過產(chǎn)品規(guī)格書或其他方式獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，并估算樣品的輻照度或輻照量，充分了解激光器對應(yīng)的激光分類和可能傷害。8.3.1.2 防護要求測試員應(yīng)通過激光安全員培訓(xùn)，獲得激光安全員證書，并嚴格按照操作程序進行試驗。測試員站立或坐著操作時，光路不與人眼水平、光路上避免反射材料，包括除去身上所有反光物品，避免激光光束意外折射造成傷害。在激光調(diào)試和測試過程中測試員須佩戴防護眼鏡，必要時，測試員防護宜考慮防護服、防護手套等。根據(jù)激光器的波長、脈寬、輻照度或輻照量，盡可能選擇透射光密度OD值或防護等級大于適用波長激光衰減至MPE以下時需要的OD值或防護等級。不能完全依賴防護鏡，即使佩戴防護鏡也不能直視激光束。8.3.1.3 激光輻射測量如果有必要實施測量以獲得測試樣品的激光分類，則應(yīng)在施加適當?shù)姆雷o要求的前提下，按附錄F進行輻射測量。8.3.2 水電氣安全與防護8.3.2.1 試驗環(huán)境試驗期間，試驗環(huán)境應(yīng)滿足以下條件：a)

壓力：100

kPa±

kPa；b)

溫度：23

℃±5

℃；c)

濕度：20%

～%

；d)

照度：100

～100000

。8.3.2.2 試驗允差所有電壓應(yīng)在受試裝置（DUT）的有效輸入端子上進行測試，電壓曲線在空載條件下形成。應(yīng)符合下列允差要求：表2 試驗允差要求8.3.2.3表2 試驗允差要求8.3.2.3 功能狀態(tài)等級功能狀態(tài)分別通過定量及定性的方式給出定義，對每個試驗的試驗要求由供需雙方協(xié)商確定。對每個試驗應(yīng)給出最低功能狀態(tài)，附加試驗要求由供需雙方協(xié)商確定。28

Smin

Smax12

16

24

16

32

學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載表3 功能狀態(tài)等級分類定義8.3.2.4表3 功能狀態(tài)等級分類定義8.3.2.4 性能要求8.3.2.4.1.1直流供電電壓產(chǎn)品的工作電壓范圍見表4，在U～U范圍內(nèi)，所有產(chǎn)品的功能應(yīng)符合功能狀態(tài)定義的A級。表4 表4 工作電壓范圍8.3.2.4.1.2 過電壓a)

T-20

℃條件下，功能狀態(tài)應(yīng)達到

C級，必要時可要求達到更嚴酷的

A級；b)

室溫條件下，功能狀態(tài)應(yīng)達到

D級，必要時可要求達到更嚴酷的

B級。8.3.2.4.1.3 疊加交流電壓產(chǎn)品在疊加交流電期間，功能狀態(tài)應(yīng)達到A級。8.3.2.4.1.4 供電電壓緩降和緩升當電壓在供電電壓范圍內(nèi)時，功能狀態(tài)應(yīng)達到A級；在供電電壓范圍外，功能狀態(tài)至少應(yīng)達到D必要時可要求達到更嚴酷的C級。8.3.2.4.1.5 電壓緩慢下降和快速上升當電壓在U～U內(nèi)時，功能狀態(tài)應(yīng)達到C8.3.2.4.1.6 供電電壓瞬態(tài)變化供電電壓瞬態(tài)變化應(yīng)滿足以下要求：a)

供電電壓瞬時下降，功能狀態(tài)應(yīng)達到

B級，是否允許復(fù)位可協(xié)商確定；b)

電壓驟降的復(fù)位特性，功能狀態(tài)應(yīng)達到

C級；c)

啟動特性，產(chǎn)品在啟動期間的功能狀態(tài)應(yīng)達到

A級，其他功能按

GB/T

28046.2

表

8

9

確定。8.3.2.4.1.7 拋負載功能狀態(tài)應(yīng)達到C級。8.3.2.4.1.8 反向電壓恢復(fù)正常的連接后，功能狀態(tài)應(yīng)達到A級。29學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAAMTB

—2023學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載8.3.2.4.1.9短時中斷供電產(chǎn)品在短時中斷供電試驗中，中斷時間不超過100，功能狀態(tài)應(yīng)達到A級；當供電中斷時間超過100μs且不超過2s，功能狀態(tài)應(yīng)達到C8.3.2.4.1.10 開路開路應(yīng)滿足以下要求：a)

單線開路：產(chǎn)品經(jīng)單線開路試驗后，功能狀態(tài)應(yīng)達到

Cb)

多線開路：產(chǎn)品經(jīng)多線開路試驗后，功能狀態(tài)應(yīng)達到

C8.3.2.4.1.11 短路保護產(chǎn)品經(jīng)短路保護試驗后，功能狀態(tài)應(yīng)達到C級。8.3.2.4.1.12 耐電壓產(chǎn)品經(jīng)耐電壓試驗后，功能狀態(tài)應(yīng)達到C級。試驗時不得出現(xiàn)擊穿和閃絡(luò)。8.3.2.4.1.13 絕緣電阻產(chǎn)品的絕緣電阻應(yīng)不小于MΩ。經(jīng)絕緣電阻試驗后，功能狀態(tài)應(yīng)達到C8.3.2.4.1.14 參考接地和供電偏移產(chǎn)品在參考接地和供電偏移試驗中，功能狀態(tài)應(yīng)達到A級。8.3.2.4.1.15DC-DC紋波功能狀態(tài)應(yīng)達到A級。8.3.2.4.1.16 功率產(chǎn)品在額定電壓且處于正常試驗環(huán)境下工作時，其輸出功率的正負偏差應(yīng)不超過標稱額定功率的5%和-10%。8.3.2.4.2 防塵防水性能產(chǎn)品防塵防水等級應(yīng)達到67等級，試驗后功能狀態(tài)應(yīng)達到A級。8.3.2.5 試驗方法8.3.2.5.1 試驗工作模式試驗工作模式滿足以下要求：a)

工作模式

1：不向半導(dǎo)體激光發(fā)射器供電。1)

工作模式

1.1：半導(dǎo)體激光發(fā)射器未與連接器、線束進行連接；2)

工作模式

1.2：半導(dǎo)體激光發(fā)射器與連接器、線束進行連接。b)

工作模式

2：當車輛發(fā)動機關(guān)閉，且所有電氣連接完好，半導(dǎo)體激光發(fā)射器以蓄電池供電時的試驗電壓帶電運行。1)

工作模式

2.1：半導(dǎo)體激光發(fā)射器功能不被激活（如休眠模式）；2)

工作模式

2.2：半導(dǎo)體激光發(fā)射器帶電運行并控制在典型運行模式。8.3.2.5.2 電氣性能試驗8.3.2.5.2.1 直流供電電壓試驗待測樣件以工作模式2.2，先將直流穩(wěn)壓電源電壓調(diào)至U，然后逐漸將電壓調(diào)至U穩(wěn)定10

，再逐漸將電壓調(diào)至U穩(wěn)定10

，應(yīng)符合8.3.2.4.1.1的規(guī)定。8.3.2.5.2.2 過電壓試驗過電壓按以下方法進行試驗：3012

24

Smax

Smax±

12

24

14

28

60±

ｏｍ標學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ準下載T/CAAMTB

—2023ｏｍ標學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃ準下載a)

T-20

℃條件下：待測樣件以工作模式

2.2，U為

12

V

的試驗樣件按

GB/T

28046.2—中

4.3.1.1.2

的規(guī)定進行試驗，U為

24

V的試驗樣件按

GB/T

28046.2—2019

中

4.3.2.2

規(guī)定進行試驗，應(yīng)符合

8.3.2.4.1.2

的規(guī)定；b)

室溫條件下：待測樣件以工作模式

2.2，U為

12V的按照

GB/T28046.2—2019

中

4.3.1.2.2

的方法進行試驗；U為

V的將向

DUT有效輸入端施加（48±0.5）V，持續(xù)（60±6）s進行試驗，應(yīng)符合

8.3.2.4.1.2

的規(guī)定。8.3.2.5.2.3 疊加交流電壓試驗待測樣件以工作模式2.2，按照GB/T

28046.2—中4.4.2的方法進行試驗，應(yīng)符合8.3.2.4.1.3的規(guī)定。8.3.2.5.2.4電壓緩慢下降和上升試驗待測樣件以工作模式2.2，按照GB/T

28046.2—中4.5.2的方法進行試驗，應(yīng)符合8.3.2.4.1.4的規(guī)定。8.3.2.5.2.5 供電電壓緩慢下降和快速上升試驗待測樣件以工作模式2.2，按照表5的方法進行試驗，應(yīng)符合8.3.2.4.1.5的規(guī)定。表5 表5 供電電壓緩慢下降和快速上升試驗8.3.2.5.2.6 電壓瞬態(tài)變化試驗a)

電壓瞬時下降：待測樣件以工作模式

2.2，按照

GB/T

28046.2—

中

4.6.1.2

的方法進行試驗，應(yīng)符合

8.3.2.4.1.6

的規(guī)定；b)

對電壓驟降的復(fù)位性能：待測樣件以工作模式

2.2，按照

G