随着信息技术、光通信、激光加工、医疗设备及消费电子等领域的迅猛发展，半导体激光器作为核心光源器件，其性能的稳定性、可靠性和一致性直接关系到整个系统的运行质量。为规范半导体激光器的性能评估与质量控制，我国于2015年正式发布并实施了国家标准GB/T 31359-2015《半导体激光器测试方法》。该标准为半导体激光器的研发、生产、检验及应用提供了统一、科学、可重复的测试依据，对推动我国光电子产业的技术进步和国际竞争力提升具有重要意义。
一、GB/T 31359标准概述
GB/T 31359-2015《半导体激光器测试方法》是由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会（SAC/TC 284）归口，由国内多家科研院所、高校及龙头企业共同参与制定的推荐性国家标准。该标准等效采用了国际电工委员会（IEC）相关技术文件，并结合我国半导体激光器产业的实际情况进行了本土化修订，旨在建立一套适用于我国国情的、科学严谨的半导体激光器性能测试体系。
标准适用于工作波长在可见光至近红外波段（通常为400nm～1600nm）的连续波（CW）或准连续波（QCW）半导体激光器，包括边发射激光器（EEL）和垂直腔面发射激光器（VCSEL）等主要类型。其核心目标是通过标准化的测试流程和方法，准确评估半导体激光器的关键光电参数，确保测试结果的可比性和可追溯性。
二、GB/T 31359标准的具体测试要求
GB/T 31359标准系统性地规定了半导体激光器多项关键性能参数的测试条件、测试设备、测试步骤及数据处理方法。其主要内容包括以下几个方面：
测试环境与条件控制
标准明确规定，所有测试应在受控的实验室环境中进行，环境温度应稳定在25℃±1℃，相对湿度控制在45%～75%范围内。测试前，激光器需在规定条件下进行至少30分钟的热稳定，以消除热漂移对测试结果的影响。
光输出功率测试
光功率是半导体激光器最基础的性能指标。标准规定使用经过校准的光功率计进行测量，探测器应具备与激光波长匹配的响应度，并避免饱和效应。测试时需确保激光束完全覆盖探测器有效面积，且光路中无反射或散射干扰。对于多模激光器，还需考虑空间模式对功率测量的影响。
阈值电流（Ith）测试
阈值电流定义为激光器从自发辐射为主转变为受激辐射为主的临界电流。标准推荐采用L-I（光-电流）曲线法，通过绘制光输出功率随注入电流变化的曲线，利用线性外推法确定阈值点。测试中需确保电流扫描速率缓慢（通常≤1mA/s），以避免热效应干扰。
斜率效率（Slope Efficiency）测定
斜率效率反映激光器将电能转化为光能的效率，定义为高于阈值电流后，光功率随电流变化的斜率（dP/dI）。标准要求在L-I曲线的线性区域选取至少5个数据点进行线性拟合，计算斜率，并以mW/mA为单位表示。
工作电压与电特性测试
标准规定在额定工作电流下测量激光器两端的正向电压降，评估其电学性能。同时，建议测试I-V（电流-电压）特性曲线，以分析器件的欧姆接触质量与串联电阻。
光谱特性测试
使用高分辨率光谱仪（分辨率≤0.1nm）测量激光器的中心波长、光谱宽度（FWHM）及边模抑制比（SMSR）。测试时需注意光谱仪的波长校准和光输入耦合效率，确保数据准确性。
远场发散角测试
对于边发射激光器，标准规定通过测量远场光强分布来确定快轴（垂直于结平面）和慢轴（平行于结平面）的发散角。通常采用刀口法或CCD成像法，要求测量距离满足远场条件（通常>10倍瑞利长度）。
可靠性与寿命测试
虽然GB/T 31359主要聚焦于静态参数测试，但也提及了加速老化试验的基本要求，如恒流驱动下的长期工作测试（如1000小时），用于评估器件的长期稳定性。
三、GB/T 31359标准的意义与价值
1.统一技术规范，提升行业标准化水平
在标准发布前，国内半导体激光器测试方法多样，不同厂家、不同实验室的测试结果缺乏可比性。GB/T 31359的实施有效解决了这一问题，为产业链上下游提供了统一的技术语言，促进了产品互认与市场规范。
2.保障产品质量，支撑高端应用
在光通信、激光雷达、医疗美容等高可靠性要求的领域，半导体激光器的性能一致性至关重要。该标准为产品质量控制提供了科学依据，有助于企业建立完善的质量管理体系，提升产品竞争力。
3.促进技术创新与国际接轨
GB/T 31359在制定过程中充分参考了IEC、JEDEC等国际标准，其技术内容与国际先进水平保持同步。这不仅有利于我国产品进入国际市场，也为国内科研机构开展前沿研究提供了标准化的测试平台。
4.推动国产替代与产业链自主可控
随着我国在光电子领域的持续投入，半导体激光器国产化进程加快。GB/T 31359作为基础性标准，为国产激光器的性能验证、技术对标和质量提升提供了有力支撑，助力实现关键器件的自主可控。
GB/T 31359-2015《半导体激光器测试方法》是我国光电子领域一项重要的基础性标准。它不仅系统规范了半导体激光器关键性能参数的测试流程与方法，更在提升产品质量、促进技术进步、推动产业协同发展方面发挥了不可替代的作用。未来，随着新型半导体激光器（如量子点激光器、窄线宽激光器）的不断涌现，该标准也将持续修订与完善，以适应技术发展的新需求。对于科研机构、生产企业和应用单位而言，深入理解并严格执行GB/T 31359标准，是确保半导体激光器高性能、高可靠性的根本保障，也是我国迈向光电子强国的重要基石。
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