FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE

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1 PROJECT IEC Edition FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE Fibre optic active components and devices Reliability standards Part 3: Laser modules used for telecommunication Composants et dispositifs actifs en fibres optiques Normes de fiabilité Partie 3: Modules laser utilisés pour les télécommunications INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE PRICE CODE CODE PRIX R ICS ; Registered trademark of the International Electrotechnical Commission Marque déposée de la Commission Electrotechnique Internationale

2 86C/1022/FDIS FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE Project number IEC Ed. 1.0 Numéro de projet Submitted for parallel voting in CENELEC Soumis au vote parallèle au CENELEC Also of interest to the following committees Intéresse également les comités suivants Horizontal standard Norme horizontale IEC/TC or SC CEI/CE ou SC SC 86C Distributed on / Diffusé le Secretariat / Secrétariat USA Supersedes document Remplace le document 86C/971/CDV and 86C/1005/RVC Voting terminates on / Vote clos le Other TC/SCs are requested to indicate their interest, if any, in this FDIS to the TC/SC secretary Les autres CE/SC sont requis d indiquer leur intérêt, si nécessaire, dans ce FDIS à l intention du secrétaire du CE/SC Functions concerned Fonctions concernées Safety Sécurité EMC CEM Environment Environnement Quality assurance Assurance de la qualité CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR APPROBATION. IL NE PEUT ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE. OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS FINAUX DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE EXAMINÉS EN VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LES RÈGLEMENTATIONS NATIONALES. LES RÉCIPIENDAIRES DU PRÉSENT DOCUMENT SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, LA NOTIFICATION DES DROITS DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. THIS DOCUMENT IS A DRAFT DISTRIBUTED FOR APPROVAL. IT MAY NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH. IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS. RECIPIENTS OF THIS DOCUMENT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. Titre CEI Ed. 1.0: Composants et dispositifs actifs en fibres optiques - Normes de fiabilité - Partie 3: Modules laser utilisés pour les télécommunications Title IEC Ed. 1.0: Fibre optic active components and devices - Reliability standards - Part 3: Laser modules used for telecommunication ATTENTION VOTE PARALLÈLE CEI CENELEC L attention des Comités nationaux de la CEI, membres du CENELEC, est attirée sur le fait que ce projet finale de Norme internationale est soumis au vote parallèle. Les membres du CENELEC sont invités à voter via le système de vote en ligne du CENELEC. ATTENTION IEC CENELEC PARALLEL VOTING The attention of IEC National Committees, members of CENELEC, is drawn to the fact that this final draft International Standard (DIS) is submitted for parallel voting. The CENELEC members are invited to vote through the CENELEC online voting system. Copyright 2011 International Electrotechnical Commission, IEC. All rights reserved. It is permitted to download this electronic file, to make a copy and to print out the content for the sole purpose of preparing National Committee positions. You may not copy or "mirror" the file or printed version of the document, or any part of it, for any other purpose without permission in writing from IEC. Registered trademark of the International Electrotechnical Commission FORM FDIS (IEC)/FORMULAIRE FDIS (CEI)

3 /FDIS IEC CONTENTS FOREWORD... 3 INTRODUCTION Scope Normative references Terms, definitions and symbols Terms and definitions Symbols Laser reliability and quality assurance procedure Demonstration of product quality Testing responsibilities General Recommendation applicable to laser customer/system supplier Recommendation applicable to system operator Quality improvement programmes (QIPs) Tests General Structural similarity Burn-in and screening (when applicable in the specification) Activities Analysis of reliability results Technical visits to LMMs Design/process changes Deliveries Supplier documentation Annex A (informative) Guidance on testing in Table 1 and Table Table 1 Initial qualification Table 2 Maintenance of qualification Table 3 Performance for laser module reliability parameters Table A.1 Recommended life test conditions for laser modules containing Peltier coolers Table A.2 Recommended life test conditions for uncooled laser modules Table A.3 Recommended laser diode life test conditions Table A.4 Recommended photodiode life test conditions... 17

4 /FDIS IEC 3 INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION FIBRE OPTIC ACTIVE COMPONENTS AND DEVICES RELIABILITY STANDARDS Part 3: Laser modules used for telecommunication FOREWORD 1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as IEC Publication(s) ). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and nongovernmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations. 2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all interested IEC National Committees. 3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any misinterpretation by any end user. 4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter. 5) IEC itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any services carried out by independent certification bodies. 6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication. 7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC Publications. 8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is indispensable for the correct application of this publication. 9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. International Standard IEC has been prepared by subcommittee 86C: Fibre o[ptic systems and active devices of IEC technical committee 86: Fibre optics. The text of this standard is based on the following documents: FDIS 86C/XXXX/FDIS Report on voting 86C/XXXX/RVD Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on voting indicated in the above table. This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.

5 /FDIS IEC The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until the stability date indicated on the IEC web site under " in the data related to the specific publication. At this date, the publication will be reconfirmed, withdrawn, replaced by a revised edition, or amended. The National Committees are requested to note that for this publication the stability date is THIS TEXT IS INCLUDED FOR THE INFORMATION OF THE NATIONAL COMMITTEES AND WILL BE DELETED AT THE PUBLICATION STAGE.

6 /FDIS IEC 5 INTRODUCTION The laser modules covered by this International Standard are purchased by system suppliers (SS) to be inserted in equipment which in turn are supplied/sold to a system operator (SO) or a network operator (see definitions in Clause 3). For the system operator to act as an informed buyer, knowledge of the potential risks posed by the use of critical components is required. Optoelectronic component technology is continuing to develop. Consequently, during product development phases, many failure mechanisms in laser modules have been identified. These failure mechanisms, if undetected, could result in very short laser lifetime in system use.

7 /FDIS IEC FIBRE OPTIC ACTIVE COMPONENTS AND DEVICES RELIABILITY STANDARDS Part 3: Laser modules used for telecommunication 1 Scope This part of IEC deals with reliability assessment of laser modules used for telecommunication. The aim of this standard is: to establish a standard method of assessing the reliability of laser modules in order to minimize risks and to promote product development and reliability; to establish means by which the distribution of failures with time can be determined. This should enable the determination of equipment failure rates for specified end of life criteria. In addition, guidance is given in IEC/TR : Normative references The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. IEC , Environmental testing Part 2: Tests Test A: Cold IEC , Environmental testing Part 2-14: Tests Test N: Change of temperature IEC , Semiconductor devices Part 1: General IEC , Semiconductor devices Mechanical and climatic test methods Part 1: General IEC/TR :2008, Fibre optic active components and devices Reliability standards Part 2: Laser module degradation ISO 9001, Quality management and quality assurance standards MIL-STD-883, Test methods and Procedures for Microelectronics 3 Terms, definitions and symbols 3.1 Terms and definitions For the purposes of this document the following definitions apply laser module packaged assembly containing a laser diode and photodiode

8 /FDIS CEI SOMMAIRE AVANT-PROPOS... 3 INTRODUCTION Domaine d application Références normatives Termes, définitions et symboles Termes et définitions Symboles Fiabilité du laser et procédure d assurance de la qualité Démonstration de la qualité du produit Responsabilité des essais Généralités Recommandation applicable au client du laser/fournisseur du système Recommandation applicable à l opérateur du système Programmes d amélioration de la qualité (QIP) Essais Généralités Associativité Vieillissement artificiel et déverminage (s ils sont applicables dans la spécification) Activités Analyse des résultats de fiabilité Visites techniques aux LMM Changements au niveau de la conception/du processus Livraisons Documentation fournisseur Annexe A (informative) Lignes directrices concernant les essais dans les Tableaux 1 et Tableau 1 Qualification initiale Tableau 2 Maintien de la qualification Tableau 3 Performances des paramètres de fiabilité des modules laser Tableau A.1 Conditions d essai d endurance recommandées pour les modules laser dotés de refroidisseurs Tableau A.2 Conditions d essai d endurance recommandées pour les modules laser non refroidis Tableau A.3 Conditions recommandées pour l essai d endurance sur diode laser Tableau A.4 Conditions recommandées d essai d endurance sur photodiodes... 18

9 /FDIS CEI 3 COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE COMPOSANTS ET DISPOSITIFS ACTIFS EN FIBRES OPTIQUES NORMES DE FIABILITÉ Partie 3: Modules laser utilisés pour les télécommunications AVANT-PROPOS 1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI entre autres activités publie des Normes internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations. 2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI intéressés sont représentés dans chaque comité d études. 3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final. 4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières. 5) La CEI elle-même ne fournit aucune attestation de conformité. Des organismes de certification indépendants fournissent des services d'évaluation de conformité et, dans certains secteurs, accèdent aux marques de conformité de la CEI. La CEI n'est responsable d'aucun des services effectués par les organismes de certification indépendants. 6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication. 7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé. 8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication. 9) L attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire l objet de droits de brevet. La CEI ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de brevets et de ne pas avoir signalé leur existence. La Norme internationale CEI a été établie par le sous-comité 86C: Systèmes et dispositifs actifs à fibres optiques, du comité d études 86 de la CEI: Fibres optiques Le texte de la présente norme est issu des documents suivants: FDIS 86C/XXXX/FDIS Rapport de vote 86C/XXXX/RVD Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant abouti à l approbation de la présente norme. La présente publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.

10 /FDIS CEI Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de stabilité indiquée sur le site web de la CEI sous " dans les données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera reconduite, supprimée, remplacée par une édition révisée, ou amendée. Pour la présente publication, les Comités nationaux sont priés de noter que la date de stabilité est CE TEXTE EST INCLUS A TITRE D'INFORMATION POUR LES COMITES NATIONAUX. IL SERA SUPPRIMÉ AU STADE PUBLICATION.

11 /FDIS CEI 5 INTRODUCTION Les modules laser couverts par la présente norme internationale sont approvisionnés par des fournisseurs de systèmes (SS 1 ) pour être insérés dans un matériel lui-même fourni/vendu à un opérateur du système (SO 2 ) ou à un exploitant de réseau (les définitions sont données à l'article 3). Pour que l opérateur du système se comporte en acheteur averti, une connaissance des risques potentiels posés par l utilisation de composants critiques est nécessaire. Les techniques relatives aux composants optoélectroniques sont en constante évolution. Par conséquent, au cours des phases de développement des produits, de nombreux mécanismes de défaillance ont été identifiés au sein des modules laser. Ces mécanismes de défaillance, s ils ne sont pas détectés, pourraient occasionner des durées de vie du laser très courtes au niveau de l utilisation du système. 1 SS = System supplier. 2 SO = System operator.

12 /FDIS CEI COMPOSANTS ET DISPOSITIFS ACTIFS EN FIBRES OPTIQUES NORMES DE FIABILITÉ Partie 3: Modules laser utilisés pour les télécommunications 1 Domaine d application La présente partie de la CEI s applique à l évaluation de la fiabilité des modules laser utilisés pour les télécommunications. La présente norme a pour objet: d'établir une méthode normalisée permettant d'évaluer la fiabilité des modules laser afin de minimiser les risques et de favoriser le développement et la fiabilité des produits; d'établir des moyens permettant de déterminer la répartition des défaillances au fil du temps. Ceci devrait permettre de déterminer les taux de défaillance du matériel pour les critères de fin de vie spécifiés. En outre, des lignes directrices sont données dans la CEI/TR : Références normatives Les documents de référence suivants sont indispensables pour l application du présent document. Pour les références datées, seule l édition citée s applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s applique (y compris les éventuels amendements). CEI , Essais d'environnement Partie 2-1: Essais Essai A: Froid CEI , Essais d'environnement Partie 2-14: Essais Essai N: Variation de température CEI , Dispositifs à semiconducteurs Partie 1: Généralités CEI , Dispositifs à semiconducteurs Méthodes d essais mécaniques et climatiques Partie 1: Généralités IEC/TR :2008, Fibre optic active components and devices Reliability standards Part 2: Laser module degradation (disponible en anglais seulement) ISO 9001, Systèmes de management de la qualité Principes essentiels et vocabulaire MIL-STD-883, Test methods and Procedures for Microelectronics (disponible en anglais seulement) 3 Termes, définitions et symboles 3.1 Termes et définitions Pour les besoins du présent document, les définitions suivantes s'appliquent.