【导读】京瓷开发出光通信滤波器，由于温度特性稳定，因此无需利用珀尔帖元件等来调节温度。能使波长可变激光模块的尺寸缩小至收放到仅为原来1/3左右的封装中的程度。

KYOCERA Crystal Device公司开发出了应用原子扩散接合技术的水晶元件，并将从2013年1月开始样品供货。据称,通过在大容量光通信系统用滤波器上使用该元件，可使模块及设备实现小型化。

该公司开发的是在WDM传输系统的波长可变激光模块上使用的“标准滤波器”元件。这是为检测激光光源的振荡波长是否稳定而安装在激光模块内部的滤波器元件。原来的标准滤波器在温度发生变化时，光的透射率也会变化，因而无法准确监测波长变动。所以在模块内安装使用时，为使温度保持一定，需要用珀尔帖元件来调节温度，因此，激光模块的封装面积及功耗上存在课题。

KYOCERA Crystal Device称，此次开发的标准滤波器由于温度特性稳定，因此无需利用珀尔帖元件等来调节温度。该公司将这种情况称为“免温度特性”。该公司以往产品波长随温度而变化的特性为5.4pm/℃，而此次的产品大幅降低至±0.15pm/℃。“使用新产品，能够使波长可变激光模块的尺寸缩小至可收放到仅为原来1/3左右的封装中的程度”。

 
图1：温度特性自由的标准具滤波器


图2：波长可变激光模块原来的构造与新开发标准滤波器的构造


图3：新开发的标准滤波器在温度变化时波长透射特性也几乎未见变化

温度特性得以大幅提高的原因之一，在于应用了原子扩散接合的设计：将温度变化时波长特性发生正偏移的“正温度特性”的水晶，与发生负偏移的“负温度特性”的结晶材料以原子扩散接合技术接合起来。虽然以往有将“正温度特性”和“负温度特性”的结晶结合来实现无需温度调节的标准滤波器的概念，但因在接合技术上存在课题，一直未能实用化。而此次利用原子扩散接合技术，在不影响特性的情况下，实现了高强度的接合。接合强度比原来的“光接触”技术高5倍以上。

另外，至于实现免温度特性的其他方法，虽还有称为“气隙型”的技术，但其存在会使标准滤波器的尺寸变大的课题。

原子扩散接合是不使用有机类粘合剂即可粘合的技术，以日本东北大学教授岛津武仁的研究成果为基础。京瓷与日本东北大学共同对原子扩散接合技术展开研究，曾于2010年5月发表过应用于水晶器件制造的基础技术。

据KYOCERA Crystal Device Corporation称，此次是首次将原子扩散接合技术实际应用于水晶元件。今后该公司还打算将接合技术应用于其他水晶元件。