Japanners kweken milieuvriendelijk kristal voor glasvezelnetwerken

Shin-Etsu Chemical heeft een nieuw productieproces ontwikkeld voor zogeheten optische isolatoren, die een essentieel onderdeel vormen van glasvezelcommunicatiesystemen. Nieuw is vooral dat er geen lood meer in de isolatoren terecht komt, zodat voortaan ook met deze componenten kan worden voldaan aan de Europese RoHS-richtlijn.

Optische isolatoren laten licht maar in één richting door. Ze dienen om laserdiodes te beschermen tegen beschadiging door terugkaatsend licht. Daartoe zijn ze opgebouwd uit polariserende filters en een zogeheten Faraday-rotator, die de polariteit van een lichtbundel een eindje verdraait.

Voor zo’n Faraday-rotator worden zogeheten granaatkristallen gebruikt, silicaten met in dit geval ijzer en yttrium. De kristallen, met een dikte van een paar honderd micrometer, worden gekweekt via vloeibare-fase epitaxie (LPE). Hierbij wordt een gesmolten oxide gebruikt om het kristallijne materiaal te verspreiden bij een temperatuur die beneden zijn smeltpunt ligt.

Tot nu toe werd gedacht dat loodoxide voor dit proces essentieel was. Vandaar dat granaatkristallen in optica gewoonlijk zo’n 5.000 ppm loodoxide bevatten.

De RoHS-richtlijn, die vorig jaar van kracht werd, houdt in principe in dat er helemaal geen lood meer in elektronische componenten mag zitten. Voor optische isolatoren is voorlopig een uitzondering gemaakt omdat er nog geen loodvrij alternatief bestond. Er is sprake van om de limiet voor deze componenten permanent op 1.000 ppm lood te zetten.

Volgens Shin-Etsu is dat nu dus niet meer nodig. Overigens is niet bekend gemaakt welke metalen er nu wél in de isolatoren zitten, en ook niet hoe duur het nieuwe productieproces is.

bron: Shin-Etsu