標準基本信息

GB/T 31359-2015《半導體激光器測試方法》于2015年2月4日發布，2015年8月1日實施，由中國機械工業聯合會

提出，全國光輻射安全和激光設備標準化技術委員會（SAC/TC284）歸口管理。

該標準規定了半導體激光器主要光電參數的測試方法，適用于波長范圍400 nm～2000 nm的單管、陣列及模塊化半

導體激光器，涵蓋連續波（CW）和脈沖（Pulsed）兩種工作模式。半導體激光器組件也可參考執行。

主要測試項目

光學參數測試

輸出光功率測試：測量連續或脈沖工作狀態下的輸出光功率。測試裝置包括驅動電源、光束整形器（適用時）、衰減

器（適用時）、光閘（適用時）和激光功率計。被測光斑應投射到激光功率計光接收面直徑的2/3區域內。

平均功率測試：測量脈沖激光器的平均光功率。

峰值功率測試：測量脈沖激光器的峰值功率。可通過兩種方法測試：一是通過脈沖能量和脈沖寬度計算，二是直接使

用峰值功率計測量。

脈沖能量測試：測量脈沖激光器每個脈沖的能量，可通過直接測試法、平均功率法或峰值功率法三種方式獲得。

輸出功率不穩定度測試：評估輸出光功率的波動情況。在規定測試時間周期內均分n次（通常n≥10）取值，通過計算

標準偏差或最大值與最小值之差來評估不穩定度。

輸出能量不穩定度測試：評估脈沖激光器輸出脈沖能量的穩定性，測試方法與輸出功率不穩定度類似。

光譜特性測試

峰值波長測試：測量發射光譜中強度最高的波長。

中心波長測試：確定發射光譜的中心位置。

光譜寬度測試：測量發射光譜的寬度（通常指半高全寬FWHM），反映激光器的單色性。

邊模抑制比測試：評估主模與邊模之間的功率比，反映單模特性。使用光譜分析儀測量強度-波長曲線，按公式

MSR=10lg(I?/I?)計算，其中I?為峰值光強，I?為除峰值外最大強度。

波長-溫度漂移系數測試：評估波長隨溫度變化的特性。通過在不同溫度下測量峰值波長，計算單位溫度變化引起的波

長漂移量。

光束質量測試

光強分布測試：測量輸出光束在空間中的強度分布，通常采用掃描法或CCD成像法。

光束寬度測試：測量輸出光束的寬度，評估光束質量。

快軸發散角測試：測量光束在快軸方向（垂直于結平面）上的發散角度。

慢軸發散角測試：測量光束在慢軸方向（平行于結平面）上的發散角度。

光束質量因子測試：綜合評估光束質量，通常用M2因子衡量，數值越接近1表示光束質量越好。

偏振度測試：測量輸出光的偏振特性。

電學參數測試

工作電流測試：測量正常工作時所需的電流。

工作電壓測試：測量正常工作時兩端的電壓。

閾值電流測試：確定開始產生激光輸出所需的最小電流。采用L-I（光-電流）曲線法，通過線性外推法確定閾值點，

測試時電流掃描速率應緩慢（通常≤1mA/s）以避免熱效應干擾。

斜率效率測試：評估輸出光功率與注入電流之間的線性關系斜率（dP/dI）。在L-I曲線的線性區域選取工作電流的

90%和30%對應的點，按公式SE=ΔP/ΔI計算，單位為W/A或mW/mA。

電光轉換效率測試：計算將電能轉換為光能的效率，按公式η?=(P_F/(I_F×V_F))×100%計算。

脈沖特性測試（針對脈沖激光器）

重復頻率測試：測量脈沖激光器的脈沖重復頻率。

脈沖寬度測試：測量脈沖激光器每個脈沖的持續時間。

占空比測試：評估脈沖激光器的占空比特性。

截止頻率測試：評估在調制信號作用下能夠正常工作的最高頻率。通過對激光器施加直流偏置電流并疊加交變正弦

調制電流，測量輸出光功率相對初始值下降3dB時對應的調制頻率。

數據處理要求

標準對各項參數的數據處理方法都給出了明確的計算公式。測試數據應為該參數重復測試n次的平均值，通常n≥10。

記錄數據時應同時記錄必要的工作條件，包括工作電流、熱沉溫度等。

標準意義與價值

GB/T 31359-2015的實施為半導體激光器的研發、生產、檢驗及應用提供了統一、科學、可重復的測試依據，有效

解決了此前國內測試方法多樣、結果缺乏可比性的問題。該標準等效采用了IEC相關技術文件，與國際先進水平保持

同步，有利于我國產品進入國際市場，同時也為國產激光器的性能驗證、技術對標和質量提升提供了有力支撐，對推

動中國光電子產業的技術進步和國際競爭力提升具有重要意義。