芯片级原子钟用半导体激光器技术规范编制说明

《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

为扎实推进实施军民标准通用化工程，加强重点领域军民通用标准制定，中国和平利用军工技术协会

结合半导体激光器实际需求和当下发展趋势，于2024年6月18日提出了第一批《半导体激光器》系列团

体标准编制计划并予以立项。本项团体标准为《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》，计划编号为：

T/CPUMT-P-2024007。

本标准由中国和平利用军工技术协会提出并归口。

本标准由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所和吉光半导体科技有限公司联合成立的起草小

组组织起草。

（二）标准制订的目的

原子钟是用来计时的一种高精度时钟，其稳定性可以达到每天误差在1秒之内。芯片级原子钟是在原

子钟技术成熟下，对尺寸小、重量轻、用量大的高精度时钟提出新需求。芯片级原子钟与微惯性测量组合

和卫星导航技术相结合，形成微型导航定位授时单元，广泛应用于国民经济、军事领域和国家安全等方面。

根据新思界产业研究中心发布的预测分析报告显示，近年来，随着研究不断深入以及技术进步，全球芯片

级原子钟市场发展向好。2021年，全球芯片级原子钟市场规模超过3.0亿元，预计2022-2026年，全球芯

片级原子钟市场将以10.0%左右的年均复合增长率增长。

芯片级原子钟的核心部件是半导体激光器，半导体激光器的线宽、线性偏振、光束宽度等光学参数直

接影响芯片级原子钟的稳定性、准确性等指标。然而，目前我国在半导体激光器领域只有GB/T31358-2015

《半导体激光器总规范》、GBT31359-2015《半导体激光器测试方法》等少量基础通用性标准，缺少针对

用于芯片级原子钟的半导体激光器的统一要求和测试方法，造成国内芯片级原子钟、半导体激光器质量良

莠不齐、市场混乱，给芯片级原子钟、半导体激光器生产者在产品设计、生产、销售等方面造成了困惑；

给芯片级原子钟、半导体激光器使用者在产品的选择、使用等方面造成了障碍；同时，对于产品第三方检

测单位来讲，在进行产品测试、监督抽查等方面缺少相关的依据。

本标准的研制，旨在进一步填补芯片级原子钟用半导体激光器领域标准空白，完善标准体系，引领和

规范我国芯片级原子钟、半导体激光器产品不断向更高水平发展。

本标准的制定主要具有以下几点意义：

（1）可以为芯片级原子钟、半导体激光器相关生产者在产品研发设计、产品生产等方面提供指导，

提高产品技术水平，同时帮助生产者更好地打开国际市场；

（2）可以为芯片级原子钟、半导体激光器使用者在产品选择、产品使用等方面提供指导和技术支撑，

有利于提高消费者信心，保护消费者安全和权益；

（3）可以为芯片级原子钟、半导体激光器相关第三方检测机构、政府监管部门等在规范市场、测试

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检查等方面提供技术依据，有利于规范行业发展。

（三）主要工作过程

（1）项目预研专家座谈会

2024年6月4日，由中国和平利用军工技术协会主办，蓝象标准（北京）科技有限公司承办的《半导

体激光器》系列团体标准预研研讨会在线召开。中国和平利用军工技术协会标准化工作委员会副主任委员

乔华阳、吉林省标准研究院副院长刘岩峰、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所质量管理处处长赵

宇、吉光半导体科技有限公司总经理佟存柱出席会议并点评。《半导体激光器》系列团体标准主编单位及

核心参编单位代表等10余人参加了本次会议。会议由中国和平利用军工技术协会标准化工作委员会高级

工程师、蓝象标准（北京）科技有限公司首席技术官张德保主持。中国科学院长春光学精密机械与物理研

究所研究员、吉光半导体科技有限公司副总经理彭航宇介绍了半导体激光标准体系的建立情况、标准化战

略布局等情况，以及《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》标准的研制思路与核心内容。

《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》是半导体激光器系列标准中一项技术标准，主要规定了芯

片级原子钟用半导体激光器的分类、技术要求、测试要求、测试方法、检验规则、标志、包装、运输和贮

存等内容。参会专家和代表重点围绕《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》的范围、定位、核心内容

展开了热烈的讨论，并细致讨论了与其他系列标准之间的关系。会后，标准研制组根据会议讨论情况对标

准草案进行了修改完善。

（2）启动会暨首次研讨会

2024年12月16日，由中国和平利用军工技术协会主办、蓝象标准（北京）科技有限公司承办的《半

导体激光器》系列8项团体标准启动会暨首次研讨会顺利召开。中国和平利用军工技术协会标准化工作委

员会副主任委员乔华阳、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所质量管理处处长赵宇、吉光半导体科

技有限公司总经理佟存柱出席会议并致辞，标准主编单位、副主编单位、部分参编单位代表等参加了本次

会议。会议由蓝象标准（北京）科技有限公司首席技术官张德保主持。中国科学院长春光学精密机械与物

理研究所研究员、吉光半导体科技有限公司副总经理彭航宇代表标准研制组对标准研制思路、核心内容进

行了介绍。参会专家和代表重点围绕系列标准的统一协调性以及标准的范围、定位、框架内容、条款、文

字表述方式等方面展开了热烈的讨论。会后，标准研制组根据会议的建议和意见进行分析和研究，会前和

会上各单位和专家提出的3条修改建议进行了处理，并对标准草案进行了相应修改与完善。

（3）编制组工作推进会

2024年12月30日，蓝象标准（北京）科技有限公司组织中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、

吉光半导体科技有限公司、太原国科半导体光电研究院有限公司等单位代表对标准范围、定位、框架内容、

条款、文字表述方式等进行了讨论及修改，并确定本标准名称为《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》。

（四）主要参加起草单位和工作组成员所做的工作

本标准起草工作组由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所和吉光半导体科技有限公司联合共

同组建。起草组承担了标准起草的组织、标准文本的编制、重点企业意见征求、标准编制说明的撰写和内

审等工作。

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二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据

（一）标准编写原则

本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。起草过程，充分考虑现有相关标准的统一和协调；标准的要求充分考虑了国内当前的行业技术水平，

对草案内容进行多次征求意见和充分讨论。

（二）主要内容

经预研阶段标准核心参编单位讨论，本标准主要规定了芯片级原子钟用半导体激光器的分类、技术要

求、测试要求、测试方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容，适用于芯片级原子钟用半导体激

光器的研制、生产、交付和测试等活动。本标准包含9个部分，主要内容如下：

（1）范围，介绍本文件的主要内容及所适用的领域；

（2）规范性引用文件，列出本文件所引用的标准文件；

（3）术语和定义，本文件所涉及到术语和定义；

（4）分类，根据结构、出光方向和衬底材料对产品分类；

（5）技术要求，规定了外观质量、性能参数、结构和使用条件、环境适应性、安全的技术要求；

（6）测试要求，规定了测试的环境、测试仪器及计量等测试要求；

（7）测试方法，规定外观质量检测、光电参数检测、结构参数检测、环境适应性检测、结构参数检

测的测试方法；

（8）检验规则，规定了出厂检验及判定规则和型式试验及判定规则；

（9）标志、包装、运输和贮存，规定了标志、包装、运输和贮存的要求。

（三）主要依据

本标准主要参考引用以下标准：

GB/T15313激光术语

GB/T31358半导体激光器总规范

GB/T31359—2015半导体激光器测试方法

BSENISO13694光学和光子学激光和激光相关设备激光光束功率（能量）密度分布的测试方法

（Opticsandphotonics-Lasersandlaser-relatedequipment-Testmethodsforlaserbeampower

(energy)densitydistribution）

ISO11554光学和光子学激光器和激光相关设备激光光束功率、能量和时间特性的测试方法

（Opticsandphotonics-Lasersandlaser-relatedequipment-Testmethodsforlaserbeampower,

energyandtemporalcharacteristics）

三、国外相关法律、法规和标准情况的说明

激光器作为二十世纪继原子能、半导体、计算机之后的又一重大发明，对推动人类科技发展进步的重

要性不言而喻。半导体激光产业是整个激光产业的源头，是当前世界各强国国民经济的重要支柱性产业，

以半导体激光芯片为基础的激光工业在全球发展迅猛，现在已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医

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疗美容、3D传感、军事、文化教育以及科研等方面。

经检索，未查询到用于芯片级原子钟的半导体激光器相关标准，但国外半导体激光器相关标准较多，

主要由IEC/TC86/SC86C、IEEE802.3工作组以及ITU-T国际电信联盟组织起草，核心标准近40项，其中

ISO11551、ISO11554、ISO13694、ISO11146-1、ISO11146-2、ISO11146-3等国际标准的影响力大，且

与国内标准检测方法区别很大，故本标准引用ISO11554和BSENISO13694两个国际标准部分内容。

四、与我国有关现行法律、法规和其他强制性标准的关系

半导体激光技术是我国光通信、智能感知、先进制造产业高质量发展的核心技术，支撑着国家“智慧

城市”、“大数据”、“数字中国”、“人工智能”、“中国制造2025”等战略的实施的关键科学技术，

近年来，随着国家对半导体激光器产业的重视、扶持，以及国内企业对半导体激光技术进行探索，现已逐

步掌握了相关核心技术技术，打破了国外企业在相关产业的垄断地位。

本标准符合国家有关法律、法规和相关强制性标准的要求，目前尚无相关的推荐性国家标准、行业标

准和团体标准。

五、重大意见分歧的处理结果依据

本标准在标准起草过程中，对标准中的技术内容没有发生重大分歧。

六、试验验证情况

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所对峰值波长、中心波长、谱线宽、最大输出光功率、斜率

效应、波长-温度漂移系数、线性偏振、工作电流、工作电压、阈值电流、输出光功率不稳定度、输出光功

率复现性、调制带宽进行了测试；吉光半导体科技有限公司对光谱模式、功率密度分布、光束宽度、光束

直径、光束发散角进行了测试。

标准编制组在收集了大量测试数据和检测经验后，又组织了标准工作组成员单位在吉光半导体科技有

限公司进行了中心波长、谱线宽、最大输出光功率、功率密度分布、光束宽度、光束直径、光束发散角等

重点参数的测试，以保证标准内容的可靠性和可行性。

七、预期的社会经济效果

本标准的研制和实施，有助于规范我国芯片级原子钟和半导体激光器市场，提升我国芯片级原子钟和

半导体激光器技术水平、提升芯片级原子钟、半导体激光器产业国际竞争力，并且进一步完善我国半导体

激光器标准体系。

八、贯彻标准的要求、措施建议及设立标准实施过渡期的理由；根据国家经济、技术政策需要和本标准涉

及的产品的技术改造难度等因素提出标准的实施日期的建议

建议本标准在审定、报批后尽快颁布，标委会及时组织宣贯和实施。因本标准首次制定，但执行起

来难度不大，建议本标准发布即实施。

九、废止现行有关标准的建议

本标准为首次制定。

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《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

为扎实推进实施军民标准通用化工程，加强重点领域军民通用标准制定，中国和平利用军工技术协会

结合半导体激光器实际需求和当下发展趋势，于2024年6月18日提出了第一批《半导体激光器》系列团

体标准编制计划并予以立项。本项团体标准为《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》，计划编号为：

T/CPUMT-P-2024007。

本标准由中国和平利用军工技术协会提出并归口。

本标准由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所和吉光半导体科技有限公司联合成立的起草小

组组织起草。

（二）标准制订的目的

原子钟是用来计时的一种高精度时钟，其稳定性可以达到每天误差在1秒之内。芯片级原子钟是在原

子钟技术成熟下，对尺寸小、重量轻、用量大的高精度时钟提出新需求。芯片级原子钟与微惯性测量组合

和卫星导航技术相结合，形成微型导航定位授时单元，广泛应用于国民经济、军事领域和国家安全等方面。

根据新思界产业研究中心发布的预测分析报告显示，近年来，随着研究不断深入以及技术进步，全球芯片

级原子钟市场发展向好。2021年，全球芯片级原子钟市场规模超过3.0亿元，预计2022-2026年，全球芯

片级原子钟市场将以10.0%左右的年均复合增长率增长。

芯片级原子钟的核心部件是半导体激光器，半导体激光器的线宽、线性偏振、光束宽度等光学参数直

接影响芯片级原子钟的稳定性、准确性等指标。然而，目前我国在半导体激光器领域只有GB/T31358-2015

《半导体激光器总规范》、GBT31359-2015《半导体激光器测试方法》等少量基础通用性标准，缺少针对

用于芯片级原子钟的半导体激光器的统一要求和测试方法，造成国内芯片级原子钟、半导体激光器质量良

莠不齐、市场混乱，给芯片级原子钟、半导体激光器生产者在产品设计、生产、销售等方面造成了困惑；

给芯片级原子钟、半导体激光器使用者在产品的选择、使用等方面造成了障碍；同时，对于产品第三方检

测单位来讲，在进行产品测试、监督抽查等方面缺少相关的依据。

本标准的研制，旨在进一步填补芯片级原子钟用半导体激光器领域标准空白，完善标准体系，引领和

规范我国芯片级原子钟、半导体激光器产品不断向更高水平发展。

本标准的制定主要具有以下几点意义：

（1）可以为芯片级原子钟、半导体激光器相关生产者在产品研发设计、产品生产等方面提供指导，

提高产品技术水平，同时帮助生产者更好地打开国际市场；

（2）可以为芯片级原子钟、半导体激光器使用者在产品选择、产品使用等方面提供指导和技术支撑，

有利于提高消费者信心，保护消费者安全和权益；

（3）可以为芯片级原子钟、半导体激光器相关第三方检测机构、政府监管部门等在规范市场、测试

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检查等方面提供技术依据，有利于规范行业发展。

（三）主要工作过程

（1）项目预研专家座谈会

2024年6月4日，由中国和平利用军工技术协会主办，蓝象标准（北京）科技有限公司承办的《半导

体激光器》系列团体标准预研研讨会在线召开。中国和平利用军工技术协会标准化工作委员会副主任委员

乔华阳、吉林省标准研究院副院长刘岩峰、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所质量管理处处长赵

宇、吉光半导体科技有限公司总经理佟存柱出席会议并点评。《半导体激光器》系列团体标准主编单位及

核心参编单位代表等10余人参加了本次会议。会议由中国和平利用军工技术协会标准化工作委员会高级

工程师、蓝象标准（北京）科技有限公司首席技术官张德保主持。中国科学院长春光学精密机械与物理研

究所研究员、吉光半导体科技有限公司副总经理彭航宇介绍了半导体激光标准体系的建立情况、标准化战

略布局等情况，以及《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》标准的研制思路与核心内容。

《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》是半导体激光器系列标准中一项技术标准，主要规定了芯

片级原子钟用半导体激光器的分类、技术要求、测试要求、测试方法、检验规则、标志、包装、运输和贮

存等内容。参会专家和代表重点围绕《芯片级原子钟用半导体激光器技术规范》的范围、定