導波路を備えた装置、方法、およびシステム
【課題】集積光学にレーザインスライダ光供給を効果的に行うための装置を提供する。
【解決手段】光源２０２は入力面に結合され、光源からの光を導波路２０５のコア層２０６に、および導波路の伝搬長さの一部に沿ってコア層の横に配置される屈折率分布型材料層２１６に、向ける。光は光源から入力面に放射される。これに対応して、屈折率分布型材料層は光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向ける。
【解決手段】光源２０２は入力面に結合され、光源からの光を導波路２０５のコア層２０６に、および導波路の伝搬長さの一部に沿ってコア層の横に配置される屈折率分布型材料層２１６に、向ける。光は光源から入力面に放射される。これに対応して、屈折率分布型材料層は光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の詳細な説明
背景
本発明は、熱補助型磁気記録（ＨＡＭＲ）のような用途に用いられる光学コンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＡＭＲ装置は、超常磁性効果を解消することができる磁気記録媒体（たとえばハードディスクドライブ）を用いるが、この超常磁性効果は一般的な磁気媒体の面積上のデータ密度を制限してしまう。このような媒体に記録するためには、媒体の小さな部分を局所的に加熱しながら磁気書込ヘッドによって書込を行わなければならない。レーザのようなコヒーレント光源は、これらホットスポットを作成するためのエネルギを供給することができ、たとえば書込ヘッドを収納するスライダに組込まれている光学コンポーネントは、このエネルギを媒体に照射するよう構成されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
概要
ここに記載されているさまざまな実施例は、熱補助型磁気記録ヘッドの近接場トランスデューサ用の選択された導波モードにおいて光の提供を容易にする方法、システム、および装置に向けられている。一実施例において、装置の導波路は、導波路の伝搬長さに沿って延在するコア層を含む。コア層の少なくとも一部を囲んで、クラッド層が伝搬長さに沿って設けられている。屈折率分布型材料層は、伝搬長さの一部に沿ってコア層の横に配置され、光は入力面を介して導波路に放射される。屈折率分布型材料層は、入力面からの光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向けるよう構成されている。
【０００４】
別の実施例において、方法は光源を入力面に結合するステップを含み、光源からの光は、ａ）導波路のコア層に、およびｂ）導波路の伝搬長さの一部に沿って、コア層の横に配置される屈折率分布型材料層に、向けられる。光は光源から入力面に放射され、屈折率分布型材料層は光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向ける。
【０００５】
上記およびその他の特徴ならびにさまざまな実施例の局面は、以下の詳細な説明および添付の図面に照らして理解される。
【０００６】
説明は以下の図面を参照し、同じ参照符号は複数の図面において同様の／同じコンポーネントを示すために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的実施例に係る、ハードドライブ装置の斜視図である。
【図２Ａ】例示的実施例に係る、ディスクドライブスライダの光源、導波路、および結合層の断面図である。
【図２Ｂ】例示的実施例に係る積層結合層の構成の斜視図である。
【図３Ａ】例示的実施例に係るＧＲＩＮ結合層および導波路の断面図である。
【図３Ｂ】例示的実施例に係るＧＲＩＮ結合層および導波路の断面図である。
【図４】図３Ｂの断面形状の図３Ａに示されるような、ＧＲＩＮ結合層に関連する電界の演算された振幅プロフィルを示す図である。
【図５Ａ】例示的実施例に係るさらなるスライダ集積光学コンポーネントの簡略図である。
【図５Ｂ】例示的実施例に係るさらなるスライダ集積光学コンポーネントの簡略図である。
【図６Ａ】別の例示的実施例に係るレーザインスライダ光供給システムのレイアウトを示す斜視図である。
【図６Ｂ】別の例示的実施例に係るレーザインスライダ光供給システムのレイアウトを示す上面図である。
【図７】例示的実施例に係るプロシージャを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
詳細な説明
熱補助型磁気記録（ＨＡＭＲ）において、情報ビットは上昇した温度で記憶層に記録されている。記憶層の加熱領域は一部の構成において、記録密度を決定する。たとえば、加熱領域の大きさは装置の潜在的データ記憶密度に反比例し得る。たとえば、加熱領域が小さければ小さいほど、潜在的データ記憶密度は大きくなる。したがって、このような装置は小さな媒体領域を加熱するために電磁エネルギを提供する機能を含むことができ、できるだけエネルギ損失を抑えて行われるよう努める。
【０００９】
小さい限定されたホットスポットを得る１つの方法は、ハードドライブスライダの空気ベアリング面近くにある、たとえばプラズモン光学アンテナまたはアパチャのような光学近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を用いることである。光は光源（たとえばレーザダイオード）から、異なる屈折率を有するコアおよびクラッドからなるスライダに組込まれた光導波路に放射される。導波路は、コアおよびクラッドのそれぞれの屈折率間に高い対比を含み得る。導波路に伝搬される光は、たとえば平面固体浸没鏡（ＰＳＩＭ）のような光学的集光エレメントに向けられ、エネルギを光学ＮＦＴに集束させる。他の方法として、導波路を直接光学ＮＦＴに結合することができる。これらの方法で直面する問題の１つは、如何に光を低いコストで、優れたアライメント許容差および高い光供給効率で、スライダに統合された導波路に放射するかである。
【００１０】
ＮＦＴおよびＰＳＩＭは、スライダと一体的に形成される集積光学装置であり得る。集積光学の分野は、基板上の光学装置の構造に関連し、場合によっては電子コンポーネントとの組合せに関連し、機能的システムまたはサブシステムをもたらす。たとえば、光は、層堆積技術を用いて基板上に作成された導波路を介してコンポーネント間で伝達することができる。これらの導波路は材料の層として形成でき、中間の層はコアとして屈折率ｎ1を有し、上面および底面の層はクラッドとして屈折率ｎ2およびｎ3を有する。ｎ2＝ｎ3、ｎ1＞ｎ2、およびｎ1＞ｎ3のような構成において、光は光ファイバと同様に導波路を通って伝搬され得る。他の光学コンポーネントも、上記のＮＦＴおよびＰＳＩＭを含めて、同様の態様で形成することができる。
【００１１】
ＨＡＭＲスライダにおいて、記録処理の際に媒体を熱するための光エネルギを供給する目的のために、光はこれら集積光学コンポーネントに放射される。光をスライダに放射する１つの方法は、フリースペースからであり、これは自由空間光供給と呼ばれる、スライダに製造された回折格子結合器による。別の方法は、レーザダイオードのようなレーザ光源をスライダに配置することであり、これはレーザインスライダ光供給と呼ばれる。自由空間光供給アセンブリは大量生産するには高価である。それに対して、レーザインスライダ光供給はウェハレベルで集積することができ、大量生産により適すると一般に考えられる。
【００１２】
本開示は、集積光学にレーザインスライダ光供給を効果的に行うための装置および技術に立脚している。このような装置において、一般に光はレーザダイオードのような光源から出力される。光源はスライダと別に製造される電気光学装置であり得る。装置は製造の際、ボンディング操作によってスライダに結合され、これによりレーザを電源投入する電気的接続をもたらし、さらにレーザをスライダの光学コンポーネントに光学的に結合する。
【００１３】
このようなアセンブリにおける１つの問題は、光源の出力を集積光学コンポーネントと効率的に結合することである。たとえば、レーザダイオードのような商業的に入手可能な光源は、光を媒体に供給するために、スライダによって運ぶのに必要な導波路には理想的に適さないビームプロフィルを有するかもしれない。以下でより詳細に説明されるように、このような記録装置は、記録媒体を熱するためにスライダを通って光を供給するために用いられるチャネルまたは平面導波路に適するプロフィルに光を集束させ得るスライダ統合カプラを用いることができる。
【００１４】
ここに記載される技術は、たとえば図１に示されるハードドライブ装置１００のような磁気データ記憶装置の読出／書込ヘッドで用いることができる。装置１００は一般に、スピンドル軸１１０を中心として回転する少なくとも１つの磁気ディスク１０２を含む。装置１００はさらにアーム１０４を含み、その端にはトランスデューサヘッド１０６が取付けられ、これはディスク１０２から読出すまたは書込む際に、ディスクの表面上に位置付けられる。アーム１０４はアクチュエータ１０８によって駆動されて、ディスク１０２の半径方向に移動する。アーム１０４の移動により、トランスデューサヘッド１０６はディスク１０２上に位置付けられて、ディスク１０２上のトラックから読出すまたは書込む。この種のハードドライブは、複数のアーム１０４および積み上げられた構造で配置されるディスク１０６を含むことができ、さらにディスク１０２の両面に対して読出す／書込む読出／書込ヘッドを含むことができる。
【００１５】
トランスデューサヘッド１０６（「スライダ」とも呼ばれる）は、磁気読出および書込ヘッドの両方を含むことができる。読出ヘッドは、変動する磁場、たとえば符号化された磁気媒体と読出ヘッドとの間の相対的な動きによって引起される磁束の方向の変化を検出することによって動作する。読出ヘッドは磁束変化を、媒体に記憶されているデータを表わす電気アナログ信号に変換する。書込ヘッドは書込ポールを囲む導体を通って送られる電流に応答して動作し、書込ポールの先端に磁場を生成する。この磁場はディスク１０２の表面に局所的にある局所磁場の配向を変え、それによりデータがディスク１０２に持続的に記憶される。
【００１６】
上記のように、ＨＡＭＲ記録装置は、書込処理の際、ディスク１０２上に電磁エネルギを集める。スライダ１０６は、図２Ａに示されるように、向上したレーザインスライダ光供給を有し得る。レーザ２０２は、スライダ１０６の基板２０４上に取付けられる。レーザ２０２は光を端面から平面導波路２０５に送り、導波路２０５は少なくともコア２０６およびクラッド層２０８、２１０を含む。軸によって示されるように、光はＸ方向に伝搬され、導波路の面はＸ−Ｙ面に平行である。
【００１７】
熱補助型磁気記録のためのきっちりと限定されたモードを得るために、コア層２０６は高い屈折率の誘電材料、たとえばＴａ２Ｏ５、ＴｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＣ、および/またはＺｎＳを用いる。クラッド層２０８および２１０も誘電体であるが、Ａ１２Ｏ３、ＳｉＯ２、および/またはＭｇＦ２のように、より低い屈折率を有する。導波路２０５はレーザ２０２からの光を、記録媒体を熱するために、ＮＦＴおよび／または他の光学コンポーネントに送るために用いることができる。
【００１８】
コア２０６とクラッド層２０８、２１０との間の屈折率の対比が高い２０５のような導波路は、レーザ２０２および導波路２０５のそれぞれのプロフィル２１２および２１４によって示されるように、レーザダイオード２０２から出る光のビームプロフィルとは必ずしも一致しない。光を有効に結合するために、ＴｉＳｉＯ、ＳｉＯＮ、および/またはＺｎＳ−ＳｉＯ２のような低い屈折率のさらなるコア層２１６を用いることができる。ここで示されるように、層２１６はコア層２０６の伝搬長さ（Ｘ方向）に沿って部分的にしか延在しない。層２１６はコア層２０６の伝搬長さ全体に沿って延在することもできる。たとえば、層２１６の焦点距離は導波路２０５の端から端までの長さにあるまたはこれに近い。
【００１９】
ＨＡＭＲの用途で現在用いられる導波路では、クラッド層２０８、２１０にはＡｌ2Ｏ3が望ましく、さらにコア層２０６にはＴａ2Ｏ5を用いることが望ましい。このＡｌ2Ｏ3の屈折率はｎ＝１．６４であり、Ｔａ2Ｏ5の屈折率はｎ＝２．１０である。この場合、さらなるコア層２１６はｎ＝１．７０の屈折率を有することが望ましいかもしれない。しかし、ｎ＝１．７０の誘電材料は一般にない。その結果、本開示の一局面は、所望の有効な屈折率を有する材料の代わりとなる、コア層２１６をマルチレイヤとして形成することに関連する。
【００２０】
一実施例において、コア層２１６は、図２Ｂに示されるように、多層構造によって形成することができる。コア層２１６のこの部分は、２つ以上の材料２２０および２２２の周期的に積層されるスラブから形成される。この周期的構造の単体セルは、異なる比誘電率ε1およびε2を有する材料からなる、厚さｄ1およびｄ2の薄片によって形成される。各層の厚さが光の波長よりもはるかに小さければ、スラブは有効な異方性メタ材料であると考えることができ、その誘電率εは以下の式［１］によって与えられ、ここでεx = εy = (c1 ε1 + c2ε2) およびεz = ε1 ε2/ (c2 ε1 + c1 ε2)であり、係数はc1 = d1 / (d1+ d2) およびc2= d2 / (d1 + d2)である。
【００２１】
【数１】
【００２２】
材料層２２０および２２２の一方の屈折率がｎ＝１．７０より大きく、他方がｎ＝１．７０よりも小さければ、ｄ1およびｄ1を選択することにより、実効屈折率ｎ＝１．７０を得ることができる。一例として、酸化イットリウムＹ２Ｏ３は高い屈折率ｎ1＝１．７８を有する層として選択することができ、アルミナＡｌ２Ｏ３は低い屈折率ｎ2＝１．６４の層として選択することができる。横電場導波モード（光がしばしば端面発光レーザ源から送られるモード）では、電場は導波面に対して平行である。このような場合、多層ｎeffの実効屈折率は以下の式［２］によって与えられる。
【００２３】
【数２】
【００２４】
上記の例のようにＹ2Ｏ3およびＡｌ2Ｏ3層を用いると、ｄ1＝４０ｎｍおよびｄ２＝６０ｎｍならば、ｎeff＝１．６９７である。層２１６において均質材料層の代わりにこの積層された材料の格子を用いても、レーザダイオード２０２を配置する際の結合効率または許容差は低下しないことが、数値モデリングで示されている。したがって、層２１６は、寸法ｄ1およびｄ2を変えることにより、および／または目標の実効屈折率よりも高いおよび低い屈折率をそれぞれ有する層２２０および２２２として材料を選択することにより、広範囲の実効屈折率を有して作成することができる。
【００２５】
本発明の別の実施例において、層２１６の実効屈折率は、導波路２０５の１つ以上の方向に沿って変動させることができる。一例として、結合層は屈折率分布型（ＧＲＩＮ）材から作成することができ、図３Ａに一例が示されている。光源（図示されていない）は端面３０６を介して、導波路コア３０２およびＧＲＩＮ結合層３０４に光を放射する。導波路コア３０２は囲んでいるクラッド層３０８、３１０に対して高い屈折率の比を有する。
【００２６】
広い強度プロフィルを有する入力光は、結合層３０４のＧＲＩＮ材を通って、導波路３０２内に効率的に結合される。ＧＲＩＮ材の屈折率は徐々に変わる。この変動は屈折率プロフィル曲線３１２によって示される。この構成において、ｘ−ｙ面に対して平行であるＧＲＩＮ層３０４の断面は、実質的に均質な屈折率を示し得る。このような場合、断面の屈折率は、その断面がどのｚ場所にあるかに応じて、互いに異なり得る。
【００２７】
この例では、ＧＲＩＮ層３０４の屈折率は、導波路コア３０２近くで最も高く、クラッド層３０８で最も低い。一実施例において、層３０４のＧＲＩＮ層は、ＧＲＩＮ／コアインターフェイスにおいてコア層３０２と同じ屈折率、およびＧＲＩＮ／クラッドインターフェイスにおいてクラッド層３０８と同じ屈折率を有する。ＧＲＩＮ材は双曲線、放物線、対数、直線など、如何なる形の屈折率プロフィル３１２を有することができる。ＧＲＩＮ層は、入力面３０６から特定の長さ３１４で先が切取られてもよい。この長さ３１４は、層３０４の焦点距離に対応する。
【００２８】
ＧＲＩＮ層３０４は高い屈折率および低い屈折率を有する２つの誘電物質の同時堆積および／またはゾーンスパッタリングによって製造することができる。ＧＲＩＮ層３０４は２つの誘電物質の代替の層単位の堆積によっても製造することができる。これは図２Ｂに示される層２１６と同様であるが、ｚ方向において層寸法ｄ1および／またはｄ2が変動する。各層の厚さは、積層が所望の屈折率プロフィル（たとえば双曲線または放物線）にほぼ従うように選択される。
【００２９】
図３Ａの結合部は１つのＧＲＩＮ層部３０４を含むが、図３Ｂに示されるように、２つ以上の層を用いることにより、同様の効果を得ることができる。一般に、光は２つのＧＲＩＮ層３２４および３２５ならびにコア層３２２を含み得る面３２６を通して送られる。図示されるＧＲＩＮ層３２４、３２４は実質的に対称、すなわち同じ厚さおよび長さ３３４、３３５ならびに鏡像プロフィル３３２、３３３を有する。しかし、層３２４、３２４が非対称であるよう、これらまたは他のパラメータを変えることによって利点があり得る。ＧＲＩＮプロフィル３３２、３３３は図３Ａのプロフィル３１２と異なる。図３Ａでは、屈折率の最も大きい変化は、ＧＲＩＮ／クラッドインターフェイス近くで起こるのに対して、図３Ｂでは屈折率の最も大きい変化は、ＧＲＩＮ／コアインターフェイス近くで起こる。
【００３０】
図４を参照して、振幅プロフィル４００は、例示的実施例に係るＧＲＩＮカプラの数値的モデリングの結果を示す。このモデルでは、Ａｌ2Ｏ3がクラッド層として用いられ、Ｔａ2Ｏ5が厚さ１２０ｎｍのコア層として用いられ、一般にコアは図４において領域４０４に対応する。屈折率（ｎ）はＡｌ2Ｏ3に対してｎ＝１．６としてモデリングされ、Ｔａ2Ｏ5に対してｎ＝２．０９としてモデリングされた。入射ビームはガウスプロフィルを有すると見なされ、ビーム直径は１．３８７μｍであり、光波長λ＝８３０ｎｍである。これらの特性は、既知の端面発光ダイオードレーザからの出力をシミュレーションする。
【００３１】
ＧＲＩＮ材は１０層のスタックとしてシミュレーションされ、各層の厚さは１５０ｎｍである。各層の屈折率ｎ（ｚ）は均一であり、n(z) = n0 sech(α z)によって定められる。ｎ0はＴａ2Ｏ5コア層の屈折率（ｎO＝２．０９）と同じに選択され、α＝０．４８９７μｍ-1である。変数ｚはＧＲＩＮ／コア層のインターフェイスからＧＲＩＮ層への距離である。ＧＲＩＮ結合セグメント（一般に図４において領域４０２に対応）はｘ方向に３．６μｍであり、ｚ方向に１．５μｍ厚さである。プロフィル４００は、ＧＲＩＮ層を伝搬する光であって、部分４０４においてＴａ２０５導波路に結合される光の演算的予測を示す。結合効率はこの例では８２％である。
【００３２】
光源、カプラおよび導波路は、電磁エネルギを記録媒体に送る光学システムのほんの一部である。図５Ａにおいて、例示的実施例に係る、レーザインスライダ光供給システムの簡略レイアウトが示される。本実施例では、光を結合するために平面ＧＲＩＮレンズ５０２と、集光のための放物面固体浸没鏡（ＰＳＩＭ）５０４を用いる。端面発光ダイオードレーザ（ＥＥＬ）または表面発光レーザ（ＳＥＬ）５０６から出る光は分岐される。ｘ−ｚ面の光は平面ＧＲＩＮカプラによって平面導波路に結合され、図３Ａに示されるように、その後導波路内に閉じ込められる。ｘ−ｙ面に伝搬する光は、軸外し放物面鏡５０８によって平行となり、次にＰＳＩＭ５０４によって（たとえば、ＮＦＴへ）集光されて、回折限界光スポットを作成する。一部の構成では、光源５０６の大きさは、それが取付けられるスライダと比べて大きくてもよい。この場合は、光エネルギを所望の場所、たとえばスライダの書込トランスデューサに隣接した場所に送るために、光をより遠回りの経路を通す必要があるかもしれない。これは光源とＰＳＩＭ／ＮＦＴとの間に付加的鏡を用いることを伴うかもしれない。このようなレイアウトの例示的実施例は図５Ｂに示される。
【００３３】
図５Ｂにおいて、レーザインスライダ光供給システムはグリッドで示され、ｘ−ｙ面のコンポーネント寸法が一般に示される。光源５２２（たとえば、ＥＥＬ）は光をＧＲＩＮレンズ５２４に送り、これは放物面コリメータ５２５によって平行にされる。ＥＥＬ５２２の長さは５００μｍであり、磁気スライダは７７０μｍ×２３０μｍである。光はＰＳＩＭ５３０に経路付けられることが意図され、ＰＳＩＭ５３０は負のｘ方向においてスライダのエッジから約４００μｍの場所にある。ＰＳＩＭ５３０のｘ場所は、ＥＥＬ５２２、ＧＲＩＮレンズ５２４およびコリメータ５２５の合わせられた長さよりも小さいので、さらなる鏡５２６および５２８を用いて光ビームをＰＳＩＭ５３０に経路付ける。鏡は真っ直ぐおよび／または湾曲してもよい。
【００３４】
図６Ａおよび図６Ｂを参照して、それぞれの斜視図および上面図は、例示的実施例に係るレーザインスライダ光供給システムの別のレイアウトを示す。光源６０２はＥＥＬまたはＳＥＬ装置を含むことができる。光源６０２は結合されて光を導波路テーパ６０４および平面ＧＲＩＮレンズ６０６に送る。テーパ６０４およびレンズ６０６は、光源６０２からの光を結合して三次元チャネル導波路６０８に送り、光をスライダの別の場所に届ける。テーパ６０４の形状は（図示されているように）線形、または放物曲線のような曲線に従ってもよい。ＧＲＩＮレンズ６０６は、ｘ−ｙ面に投影されたテーパの形に従う、またはｘ−ｙ面に投影された他の断面形状（たとえば矩形）を有し得る。
【００３５】
図７を参照して、フロー図はレーザをスライダ集積光学に供給するためのプロシージャ７０２が示される。このプロシージャは、光源を入力面に結合すること７０４に係わり、光源からの光をａ）導波路のコア層に、およびｂ）導波路の伝搬長さの一部に沿って、コア層の横に配置される屈折率分布型材料層に向けられる。光は光源から放射７０６されて入力面に送られ、屈折率分布型材料層は光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向ける。プロシージャ７０２はさらに、任意にコア層からの光を熱補助型磁気記録ヘッドの近接場トランスデューサに向けることに係わる。
【００３６】
例示的実施例の説明は、図示および説明のために提示されている。本発明を開示された内容そのままにまたは限定することは意図されない。多くの変形および変更は上の教示に照らして可能である。開示された実施例のいずれかまたはすべての特徴は個々にまたは組合せて与えることができ、限定する意図はなく、図示だけのためにある。本発明の範囲は、詳細な説明に限定されるのではなく、添付の請求項に合わせて定められる。
【技術分野】
【０００１】
発明の詳細な説明
背景
本発明は、熱補助型磁気記録（ＨＡＭＲ）のような用途に用いられる光学コンポーネントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＡＭＲ装置は、超常磁性効果を解消することができる磁気記録媒体（たとえばハードディスクドライブ）を用いるが、この超常磁性効果は一般的な磁気媒体の面積上のデータ密度を制限してしまう。このような媒体に記録するためには、媒体の小さな部分を局所的に加熱しながら磁気書込ヘッドによって書込を行わなければならない。レーザのようなコヒーレント光源は、これらホットスポットを作成するためのエネルギを供給することができ、たとえば書込ヘッドを収納するスライダに組込まれている光学コンポーネントは、このエネルギを媒体に照射するよう構成されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
概要
ここに記載されているさまざまな実施例は、熱補助型磁気記録ヘッドの近接場トランスデューサ用の選択された導波モードにおいて光の提供を容易にする方法、システム、および装置に向けられている。一実施例において、装置の導波路は、導波路の伝搬長さに沿って延在するコア層を含む。コア層の少なくとも一部を囲んで、クラッド層が伝搬長さに沿って設けられている。屈折率分布型材料層は、伝搬長さの一部に沿ってコア層の横に配置され、光は入力面を介して導波路に放射される。屈折率分布型材料層は、入力面からの光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向けるよう構成されている。
【０００４】
別の実施例において、方法は光源を入力面に結合するステップを含み、光源からの光は、ａ）導波路のコア層に、およびｂ）導波路の伝搬長さの一部に沿って、コア層の横に配置される屈折率分布型材料層に、向けられる。光は光源から入力面に放射され、屈折率分布型材料層は光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向ける。
【０００５】
上記およびその他の特徴ならびにさまざまな実施例の局面は、以下の詳細な説明および添付の図面に照らして理解される。
【０００６】
説明は以下の図面を参照し、同じ参照符号は複数の図面において同様の／同じコンポーネントを示すために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的実施例に係る、ハードドライブ装置の斜視図である。
【図２Ａ】例示的実施例に係る、ディスクドライブスライダの光源、導波路、および結合層の断面図である。
【図２Ｂ】例示的実施例に係る積層結合層の構成の斜視図である。
【図３Ａ】例示的実施例に係るＧＲＩＮ結合層および導波路の断面図である。
【図３Ｂ】例示的実施例に係るＧＲＩＮ結合層および導波路の断面図である。
【図４】図３Ｂの断面形状の図３Ａに示されるような、ＧＲＩＮ結合層に関連する電界の演算された振幅プロフィルを示す図である。
【図５Ａ】例示的実施例に係るさらなるスライダ集積光学コンポーネントの簡略図である。
【図５Ｂ】例示的実施例に係るさらなるスライダ集積光学コンポーネントの簡略図である。
【図６Ａ】別の例示的実施例に係るレーザインスライダ光供給システムのレイアウトを示す斜視図である。
【図６Ｂ】別の例示的実施例に係るレーザインスライダ光供給システムのレイアウトを示す上面図である。
【図７】例示的実施例に係るプロシージャを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
詳細な説明
熱補助型磁気記録（ＨＡＭＲ）において、情報ビットは上昇した温度で記憶層に記録されている。記憶層の加熱領域は一部の構成において、記録密度を決定する。たとえば、加熱領域の大きさは装置の潜在的データ記憶密度に反比例し得る。たとえば、加熱領域が小さければ小さいほど、潜在的データ記憶密度は大きくなる。したがって、このような装置は小さな媒体領域を加熱するために電磁エネルギを提供する機能を含むことができ、できるだけエネルギ損失を抑えて行われるよう努める。
【０００９】
小さい限定されたホットスポットを得る１つの方法は、ハードドライブスライダの空気ベアリング面近くにある、たとえばプラズモン光学アンテナまたはアパチャのような光学近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を用いることである。光は光源（たとえばレーザダイオード）から、異なる屈折率を有するコアおよびクラッドからなるスライダに組込まれた光導波路に放射される。導波路は、コアおよびクラッドのそれぞれの屈折率間に高い対比を含み得る。導波路に伝搬される光は、たとえば平面固体浸没鏡（ＰＳＩＭ）のような光学的集光エレメントに向けられ、エネルギを光学ＮＦＴに集束させる。他の方法として、導波路を直接光学ＮＦＴに結合することができる。これらの方法で直面する問題の１つは、如何に光を低いコストで、優れたアライメント許容差および高い光供給効率で、スライダに統合された導波路に放射するかである。
【００１０】
ＮＦＴおよびＰＳＩＭは、スライダと一体的に形成される集積光学装置であり得る。集積光学の分野は、基板上の光学装置の構造に関連し、場合によっては電子コンポーネントとの組合せに関連し、機能的システムまたはサブシステムをもたらす。たとえば、光は、層堆積技術を用いて基板上に作成された導波路を介してコンポーネント間で伝達することができる。これらの導波路は材料の層として形成でき、中間の層はコアとして屈折率ｎ1を有し、上面および底面の層はクラッドとして屈折率ｎ2およびｎ3を有する。ｎ2＝ｎ3、ｎ1＞ｎ2、およびｎ1＞ｎ3のような構成において、光は光ファイバと同様に導波路を通って伝搬され得る。他の光学コンポーネントも、上記のＮＦＴおよびＰＳＩＭを含めて、同様の態様で形成することができる。
【００１１】
ＨＡＭＲスライダにおいて、記録処理の際に媒体を熱するための光エネルギを供給する目的のために、光はこれら集積光学コンポーネントに放射される。光をスライダに放射する１つの方法は、フリースペースからであり、これは自由空間光供給と呼ばれる、スライダに製造された回折格子結合器による。別の方法は、レーザダイオードのようなレーザ光源をスライダに配置することであり、これはレーザインスライダ光供給と呼ばれる。自由空間光供給アセンブリは大量生産するには高価である。それに対して、レーザインスライダ光供給はウェハレベルで集積することができ、大量生産により適すると一般に考えられる。
【００１２】
本開示は、集積光学にレーザインスライダ光供給を効果的に行うための装置および技術に立脚している。このような装置において、一般に光はレーザダイオードのような光源から出力される。光源はスライダと別に製造される電気光学装置であり得る。装置は製造の際、ボンディング操作によってスライダに結合され、これによりレーザを電源投入する電気的接続をもたらし、さらにレーザをスライダの光学コンポーネントに光学的に結合する。
【００１３】
このようなアセンブリにおける１つの問題は、光源の出力を集積光学コンポーネントと効率的に結合することである。たとえば、レーザダイオードのような商業的に入手可能な光源は、光を媒体に供給するために、スライダによって運ぶのに必要な導波路には理想的に適さないビームプロフィルを有するかもしれない。以下でより詳細に説明されるように、このような記録装置は、記録媒体を熱するためにスライダを通って光を供給するために用いられるチャネルまたは平面導波路に適するプロフィルに光を集束させ得るスライダ統合カプラを用いることができる。
【００１４】
ここに記載される技術は、たとえば図１に示されるハードドライブ装置１００のような磁気データ記憶装置の読出／書込ヘッドで用いることができる。装置１００は一般に、スピンドル軸１１０を中心として回転する少なくとも１つの磁気ディスク１０２を含む。装置１００はさらにアーム１０４を含み、その端にはトランスデューサヘッド１０６が取付けられ、これはディスク１０２から読出すまたは書込む際に、ディスクの表面上に位置付けられる。アーム１０４はアクチュエータ１０８によって駆動されて、ディスク１０２の半径方向に移動する。アーム１０４の移動により、トランスデューサヘッド１０６はディスク１０２上に位置付けられて、ディスク１０２上のトラックから読出すまたは書込む。この種のハードドライブは、複数のアーム１０４および積み上げられた構造で配置されるディスク１０６を含むことができ、さらにディスク１０２の両面に対して読出す／書込む読出／書込ヘッドを含むことができる。
【００１５】
トランスデューサヘッド１０６（「スライダ」とも呼ばれる）は、磁気読出および書込ヘッドの両方を含むことができる。読出ヘッドは、変動する磁場、たとえば符号化された磁気媒体と読出ヘッドとの間の相対的な動きによって引起される磁束の方向の変化を検出することによって動作する。読出ヘッドは磁束変化を、媒体に記憶されているデータを表わす電気アナログ信号に変換する。書込ヘッドは書込ポールを囲む導体を通って送られる電流に応答して動作し、書込ポールの先端に磁場を生成する。この磁場はディスク１０２の表面に局所的にある局所磁場の配向を変え、それによりデータがディスク１０２に持続的に記憶される。
【００１６】
上記のように、ＨＡＭＲ記録装置は、書込処理の際、ディスク１０２上に電磁エネルギを集める。スライダ１０６は、図２Ａに示されるように、向上したレーザインスライダ光供給を有し得る。レーザ２０２は、スライダ１０６の基板２０４上に取付けられる。レーザ２０２は光を端面から平面導波路２０５に送り、導波路２０５は少なくともコア２０６およびクラッド層２０８、２１０を含む。軸によって示されるように、光はＸ方向に伝搬され、導波路の面はＸ−Ｙ面に平行である。
【００１７】
熱補助型磁気記録のためのきっちりと限定されたモードを得るために、コア層２０６は高い屈折率の誘電材料、たとえばＴａ２Ｏ５、ＴｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＣ、および/またはＺｎＳを用いる。クラッド層２０８および２１０も誘電体であるが、Ａ１２Ｏ３、ＳｉＯ２、および/またはＭｇＦ２のように、より低い屈折率を有する。導波路２０５はレーザ２０２からの光を、記録媒体を熱するために、ＮＦＴおよび／または他の光学コンポーネントに送るために用いることができる。
【００１８】
コア２０６とクラッド層２０８、２１０との間の屈折率の対比が高い２０５のような導波路は、レーザ２０２および導波路２０５のそれぞれのプロフィル２１２および２１４によって示されるように、レーザダイオード２０２から出る光のビームプロフィルとは必ずしも一致しない。光を有効に結合するために、ＴｉＳｉＯ、ＳｉＯＮ、および/またはＺｎＳ−ＳｉＯ２のような低い屈折率のさらなるコア層２１６を用いることができる。ここで示されるように、層２１６はコア層２０６の伝搬長さ（Ｘ方向）に沿って部分的にしか延在しない。層２１６はコア層２０６の伝搬長さ全体に沿って延在することもできる。たとえば、層２１６の焦点距離は導波路２０５の端から端までの長さにあるまたはこれに近い。
【００１９】
ＨＡＭＲの用途で現在用いられる導波路では、クラッド層２０８、２１０にはＡｌ2Ｏ3が望ましく、さらにコア層２０６にはＴａ2Ｏ5を用いることが望ましい。このＡｌ2Ｏ3の屈折率はｎ＝１．６４であり、Ｔａ2Ｏ5の屈折率はｎ＝２．１０である。この場合、さらなるコア層２１６はｎ＝１．７０の屈折率を有することが望ましいかもしれない。しかし、ｎ＝１．７０の誘電材料は一般にない。その結果、本開示の一局面は、所望の有効な屈折率を有する材料の代わりとなる、コア層２１６をマルチレイヤとして形成することに関連する。
【００２０】
一実施例において、コア層２１６は、図２Ｂに示されるように、多層構造によって形成することができる。コア層２１６のこの部分は、２つ以上の材料２２０および２２２の周期的に積層されるスラブから形成される。この周期的構造の単体セルは、異なる比誘電率ε1およびε2を有する材料からなる、厚さｄ1およびｄ2の薄片によって形成される。各層の厚さが光の波長よりもはるかに小さければ、スラブは有効な異方性メタ材料であると考えることができ、その誘電率εは以下の式［１］によって与えられ、ここでεx = εy = (c1 ε1 + c2ε2) およびεz = ε1 ε2/ (c2 ε1 + c1 ε2)であり、係数はc1 = d1 / (d1+ d2) およびc2= d2 / (d1 + d2)である。
【００２１】
【数１】
【００２２】
材料層２２０および２２２の一方の屈折率がｎ＝１．７０より大きく、他方がｎ＝１．７０よりも小さければ、ｄ1およびｄ1を選択することにより、実効屈折率ｎ＝１．７０を得ることができる。一例として、酸化イットリウムＹ２Ｏ３は高い屈折率ｎ1＝１．７８を有する層として選択することができ、アルミナＡｌ２Ｏ３は低い屈折率ｎ2＝１．６４の層として選択することができる。横電場導波モード（光がしばしば端面発光レーザ源から送られるモード）では、電場は導波面に対して平行である。このような場合、多層ｎeffの実効屈折率は以下の式［２］によって与えられる。
【００２３】
【数２】
【００２４】
上記の例のようにＹ2Ｏ3およびＡｌ2Ｏ3層を用いると、ｄ1＝４０ｎｍおよびｄ２＝６０ｎｍならば、ｎeff＝１．６９７である。層２１６において均質材料層の代わりにこの積層された材料の格子を用いても、レーザダイオード２０２を配置する際の結合効率または許容差は低下しないことが、数値モデリングで示されている。したがって、層２１６は、寸法ｄ1およびｄ2を変えることにより、および／または目標の実効屈折率よりも高いおよび低い屈折率をそれぞれ有する層２２０および２２２として材料を選択することにより、広範囲の実効屈折率を有して作成することができる。
【００２５】
本発明の別の実施例において、層２１６の実効屈折率は、導波路２０５の１つ以上の方向に沿って変動させることができる。一例として、結合層は屈折率分布型（ＧＲＩＮ）材から作成することができ、図３Ａに一例が示されている。光源（図示されていない）は端面３０６を介して、導波路コア３０２およびＧＲＩＮ結合層３０４に光を放射する。導波路コア３０２は囲んでいるクラッド層３０８、３１０に対して高い屈折率の比を有する。
【００２６】
広い強度プロフィルを有する入力光は、結合層３０４のＧＲＩＮ材を通って、導波路３０２内に効率的に結合される。ＧＲＩＮ材の屈折率は徐々に変わる。この変動は屈折率プロフィル曲線３１２によって示される。この構成において、ｘ−ｙ面に対して平行であるＧＲＩＮ層３０４の断面は、実質的に均質な屈折率を示し得る。このような場合、断面の屈折率は、その断面がどのｚ場所にあるかに応じて、互いに異なり得る。
【００２７】
この例では、ＧＲＩＮ層３０４の屈折率は、導波路コア３０２近くで最も高く、クラッド層３０８で最も低い。一実施例において、層３０４のＧＲＩＮ層は、ＧＲＩＮ／コアインターフェイスにおいてコア層３０２と同じ屈折率、およびＧＲＩＮ／クラッドインターフェイスにおいてクラッド層３０８と同じ屈折率を有する。ＧＲＩＮ材は双曲線、放物線、対数、直線など、如何なる形の屈折率プロフィル３１２を有することができる。ＧＲＩＮ層は、入力面３０６から特定の長さ３１４で先が切取られてもよい。この長さ３１４は、層３０４の焦点距離に対応する。
【００２８】
ＧＲＩＮ層３０４は高い屈折率および低い屈折率を有する２つの誘電物質の同時堆積および／またはゾーンスパッタリングによって製造することができる。ＧＲＩＮ層３０４は２つの誘電物質の代替の層単位の堆積によっても製造することができる。これは図２Ｂに示される層２１６と同様であるが、ｚ方向において層寸法ｄ1および／またはｄ2が変動する。各層の厚さは、積層が所望の屈折率プロフィル（たとえば双曲線または放物線）にほぼ従うように選択される。
【００２９】
図３Ａの結合部は１つのＧＲＩＮ層部３０４を含むが、図３Ｂに示されるように、２つ以上の層を用いることにより、同様の効果を得ることができる。一般に、光は２つのＧＲＩＮ層３２４および３２５ならびにコア層３２２を含み得る面３２６を通して送られる。図示されるＧＲＩＮ層３２４、３２４は実質的に対称、すなわち同じ厚さおよび長さ３３４、３３５ならびに鏡像プロフィル３３２、３３３を有する。しかし、層３２４、３２４が非対称であるよう、これらまたは他のパラメータを変えることによって利点があり得る。ＧＲＩＮプロフィル３３２、３３３は図３Ａのプロフィル３１２と異なる。図３Ａでは、屈折率の最も大きい変化は、ＧＲＩＮ／クラッドインターフェイス近くで起こるのに対して、図３Ｂでは屈折率の最も大きい変化は、ＧＲＩＮ／コアインターフェイス近くで起こる。
【００３０】
図４を参照して、振幅プロフィル４００は、例示的実施例に係るＧＲＩＮカプラの数値的モデリングの結果を示す。このモデルでは、Ａｌ2Ｏ3がクラッド層として用いられ、Ｔａ2Ｏ5が厚さ１２０ｎｍのコア層として用いられ、一般にコアは図４において領域４０４に対応する。屈折率（ｎ）はＡｌ2Ｏ3に対してｎ＝１．６としてモデリングされ、Ｔａ2Ｏ5に対してｎ＝２．０９としてモデリングされた。入射ビームはガウスプロフィルを有すると見なされ、ビーム直径は１．３８７μｍであり、光波長λ＝８３０ｎｍである。これらの特性は、既知の端面発光ダイオードレーザからの出力をシミュレーションする。
【００３１】
ＧＲＩＮ材は１０層のスタックとしてシミュレーションされ、各層の厚さは１５０ｎｍである。各層の屈折率ｎ（ｚ）は均一であり、n(z) = n0 sech(α z)によって定められる。ｎ0はＴａ2Ｏ5コア層の屈折率（ｎO＝２．０９）と同じに選択され、α＝０．４８９７μｍ-1である。変数ｚはＧＲＩＮ／コア層のインターフェイスからＧＲＩＮ層への距離である。ＧＲＩＮ結合セグメント（一般に図４において領域４０２に対応）はｘ方向に３．６μｍであり、ｚ方向に１．５μｍ厚さである。プロフィル４００は、ＧＲＩＮ層を伝搬する光であって、部分４０４においてＴａ２０５導波路に結合される光の演算的予測を示す。結合効率はこの例では８２％である。
【００３２】
光源、カプラおよび導波路は、電磁エネルギを記録媒体に送る光学システムのほんの一部である。図５Ａにおいて、例示的実施例に係る、レーザインスライダ光供給システムの簡略レイアウトが示される。本実施例では、光を結合するために平面ＧＲＩＮレンズ５０２と、集光のための放物面固体浸没鏡（ＰＳＩＭ）５０４を用いる。端面発光ダイオードレーザ（ＥＥＬ）または表面発光レーザ（ＳＥＬ）５０６から出る光は分岐される。ｘ−ｚ面の光は平面ＧＲＩＮカプラによって平面導波路に結合され、図３Ａに示されるように、その後導波路内に閉じ込められる。ｘ−ｙ面に伝搬する光は、軸外し放物面鏡５０８によって平行となり、次にＰＳＩＭ５０４によって（たとえば、ＮＦＴへ）集光されて、回折限界光スポットを作成する。一部の構成では、光源５０６の大きさは、それが取付けられるスライダと比べて大きくてもよい。この場合は、光エネルギを所望の場所、たとえばスライダの書込トランスデューサに隣接した場所に送るために、光をより遠回りの経路を通す必要があるかもしれない。これは光源とＰＳＩＭ／ＮＦＴとの間に付加的鏡を用いることを伴うかもしれない。このようなレイアウトの例示的実施例は図５Ｂに示される。
【００３３】
図５Ｂにおいて、レーザインスライダ光供給システムはグリッドで示され、ｘ−ｙ面のコンポーネント寸法が一般に示される。光源５２２（たとえば、ＥＥＬ）は光をＧＲＩＮレンズ５２４に送り、これは放物面コリメータ５２５によって平行にされる。ＥＥＬ５２２の長さは５００μｍであり、磁気スライダは７７０μｍ×２３０μｍである。光はＰＳＩＭ５３０に経路付けられることが意図され、ＰＳＩＭ５３０は負のｘ方向においてスライダのエッジから約４００μｍの場所にある。ＰＳＩＭ５３０のｘ場所は、ＥＥＬ５２２、ＧＲＩＮレンズ５２４およびコリメータ５２５の合わせられた長さよりも小さいので、さらなる鏡５２６および５２８を用いて光ビームをＰＳＩＭ５３０に経路付ける。鏡は真っ直ぐおよび／または湾曲してもよい。
【００３４】
図６Ａおよび図６Ｂを参照して、それぞれの斜視図および上面図は、例示的実施例に係るレーザインスライダ光供給システムの別のレイアウトを示す。光源６０２はＥＥＬまたはＳＥＬ装置を含むことができる。光源６０２は結合されて光を導波路テーパ６０４および平面ＧＲＩＮレンズ６０６に送る。テーパ６０４およびレンズ６０６は、光源６０２からの光を結合して三次元チャネル導波路６０８に送り、光をスライダの別の場所に届ける。テーパ６０４の形状は（図示されているように）線形、または放物曲線のような曲線に従ってもよい。ＧＲＩＮレンズ６０６は、ｘ−ｙ面に投影されたテーパの形に従う、またはｘ−ｙ面に投影された他の断面形状（たとえば矩形）を有し得る。
【００３５】
図７を参照して、フロー図はレーザをスライダ集積光学に供給するためのプロシージャ７０２が示される。このプロシージャは、光源を入力面に結合すること７０４に係わり、光源からの光をａ）導波路のコア層に、およびｂ）導波路の伝搬長さの一部に沿って、コア層の横に配置される屈折率分布型材料層に向けられる。光は光源から放射７０６されて入力面に送られ、屈折率分布型材料層は光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向ける。プロシージャ７０２はさらに、任意にコア層からの光を熱補助型磁気記録ヘッドの近接場トランスデューサに向けることに係わる。
【００３６】
例示的実施例の説明は、図示および説明のために提示されている。本発明を開示された内容そのままにまたは限定することは意図されない。多くの変形および変更は上の教示に照らして可能である。開示された実施例のいずれかまたはすべての特徴は個々にまたは組合せて与えることができ、限定する意図はなく、図示だけのためにある。本発明の範囲は、詳細な説明に限定されるのではなく、添付の請求項に合わせて定められる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
導波路を備え、導波路は
導波路の伝搬長さに沿って延在するコア層と、
伝搬長さに沿って、コア層の少なくとも一部を囲むクラッド層と、
伝搬長さの一部に沿ってコア層の横に配置される屈折率分布型材料層とを含み、光が入力面を介して導波路に放射され、屈折率分布型材料層は入力面からの光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向けるよう構成されている、装置。
【請求項２】
屈折率分布型材料は、コア層およびクラッド層のそれぞれの屈折率間にある実効屈折率の範囲を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
屈折率分布型材料層は、異なる屈折率の第１および第２の材料の多層スラブを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
屈折率分布型材料層は、双曲線形状の屈折率プロフィルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
屈折率分布型材料層は、放物線形状の屈折率プロフィルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
屈折率分布型材料層およびコア層の少なくとも一部は平坦であり、屈折率分布型層は、屈折率分布型材料層の面に平行な断面に沿って均質な屈折率を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
コア層の部分は、面上にテーパ状の断面形状を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
導波路は、コア層からの光を、熱補助型磁気記録ヘッドの近接場トランスデューサに与えるよう構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
光は端面発光レーザダイオードおよび面発光レーザダイオードの少なくとも一方から導波路に放射される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
方法であって、
光源を入力面に結合するステップを備え、光源からの光をａ）導波路のコア層に、およびｂ）導波路の伝搬長さの一部に沿って、コア層の横に配置される屈折率分布型材料層に向け、さらに
光源からの光を入力面に放射し、屈折率分布型材料層は光を少なくとも伝搬長さの部分に沿って、コア層に向けるステップを備える、方法。
【請求項１１】
屈折率分布型材料層は、異なる屈折率の第１および第２の材料の多層スラブを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
屈折率分布型材料層は、双曲線形状の屈折率プロフィルと放物線形状の屈折率プロフィルの少なくとも一方を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
コア層からの光を熱補助型磁気記録ヘッドの近接場トランスデューサに向けるステップをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
光源を入力面に結合するステップは、端面発光レーザダイオードおよび面発光レーザダイオードの少なくとも一方の出力を入力面に結合することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
システムであって、
レーザと、
レーザに結合される熱補助型磁気記録スライダとを備え、スライダは
導波路の伝搬長さに沿って延在するコア層および伝搬長さに沿ってコア層の少なくとも一部を囲むクラッド層を有する導波路と、
伝搬長さの一部に沿って、コア層の横に配置される屈折率分布型材料層と、
レーザからコア層および屈折率分布型材料層に放射される光を受ける入力面とを含み、屈折率分布型材料層は、導波路を伝搬するのに適する異なるプロフィルにレーザのビームプロフィルを適合するよう構成されている、システム。
【請求項１６】
屈折率分布型材料層および導波路のコア層の少なくとも一部は平坦であり、屈折率分布型層は、屈折率分布型材料層の面に平行な断面に沿って均質な屈折率を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
少なくともコア層は、面上にテーパ状の断面形状を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
面に平行であり、かつ導波路のコア層からの光を受取るよう結合されている平面コリメータをさらに備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
コリメータからの光を受取り、磁気媒体を熱するために集光するよう結合される固体浸没鏡をさらに備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
レーザは端面発光レーザダイオードおよび面発光レーザダイオードの少なくとも一方を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１】
装置であって、
導波路を備え、導波路は
導波路の伝搬長さに沿って延在するコア層と、
伝搬長さに沿って、コア層の少なくとも一部を囲むクラッド層と、
伝搬長さの一部に沿ってコア層の横に配置される屈折率分布型材料層とを含み、光が入力面を介して導波路に放射され、屈折率分布型材料層は入力面からの光を少なくとも伝搬長さの部分に沿ってコア層に向けるよう構成されている、装置。
【請求項２】
屈折率分布型材料は、コア層およびクラッド層のそれぞれの屈折率間にある実効屈折率の範囲を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
屈折率分布型材料層は、異なる屈折率の第１および第２の材料の多層スラブを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
屈折率分布型材料層は、双曲線形状の屈折率プロフィルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
屈折率分布型材料層は、放物線形状の屈折率プロフィルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
屈折率分布型材料層およびコア層の少なくとも一部は平坦であり、屈折率分布型層は、屈折率分布型材料層の面に平行な断面に沿って均質な屈折率を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
コア層の部分は、面上にテーパ状の断面形状を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
導波路は、コア層からの光を、熱補助型磁気記録ヘッドの近接場トランスデューサに与えるよう構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
光は端面発光レーザダイオードおよび面発光レーザダイオードの少なくとも一方から導波路に放射される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
方法であって、
光源を入力面に結合するステップを備え、光源からの光をａ）導波路のコア層に、およびｂ）導波路の伝搬長さの一部に沿って、コア層の横に配置される屈折率分布型材料層に向け、さらに
光源からの光を入力面に放射し、屈折率分布型材料層は光を少なくとも伝搬長さの部分に沿って、コア層に向けるステップを備える、方法。
【請求項１１】
屈折率分布型材料層は、異なる屈折率の第１および第２の材料の多層スラブを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
屈折率分布型材料層は、双曲線形状の屈折率プロフィルと放物線形状の屈折率プロフィルの少なくとも一方を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
コア層からの光を熱補助型磁気記録ヘッドの近接場トランスデューサに向けるステップをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
光源を入力面に結合するステップは、端面発光レーザダイオードおよび面発光レーザダイオードの少なくとも一方の出力を入力面に結合することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
システムであって、
レーザと、
レーザに結合される熱補助型磁気記録スライダとを備え、スライダは
導波路の伝搬長さに沿って延在するコア層および伝搬長さに沿ってコア層の少なくとも一部を囲むクラッド層を有する導波路と、
伝搬長さの一部に沿って、コア層の横に配置される屈折率分布型材料層と、
レーザからコア層および屈折率分布型材料層に放射される光を受ける入力面とを含み、屈折率分布型材料層は、導波路を伝搬するのに適する異なるプロフィルにレーザのビームプロフィルを適合するよう構成されている、システム。
【請求項１６】
屈折率分布型材料層および導波路のコア層の少なくとも一部は平坦であり、屈折率分布型層は、屈折率分布型材料層の面に平行な断面に沿って均質な屈折率を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
少なくともコア層は、面上にテーパ状の断面形状を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
面に平行であり、かつ導波路のコア層からの光を受取るよう結合されている平面コリメータをさらに備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
コリメータからの光を受取り、磁気媒体を熱するために集光するよう結合される固体浸没鏡をさらに備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
レーザは端面発光レーザダイオードおよび面発光レーザダイオードの少なくとも一方を含む、請求項１６に記載のシステム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５８３００（Ｐ２０１３−５８３００Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１９８５３６（Ｐ２０１２−１９８５３６）
【出願日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【出願人】（５００３７３７５８）シーゲイト テクノロジー エルエルシー (278)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９８５３６（Ｐ２０１２−１９８５３６）
【出願日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【出願人】（５００３７３７５８）シーゲイト テクノロジー エルエルシー (278)
【Ｆターム（参考）】
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