熱アシスト磁気記録のための装置および方法
【課題】良好な位置合わせの許容度と高い光伝達効率を有する、低コストの装置によって光を導波路に導く、熱アシスト磁気記録のための装置および方法を提供する。
【解決手段】記録ヘッド３０は、レーザダイオード３２と、固体浸漬ミラー（ＳＩＭ）３４と、光配送システム３６とを含む。光配送システム３６は、光をレーザダイオードから、エアベアリング面４８に隣接した焦点にその光を合焦させる固体浸漬ミラーへと配送する。レーザダイオードによって生成された光は入力カプラによってスライダ導波路に結合されて、ビームエキスパンダによって拡張されて、パラボリックコリメータによってビーム４６へとコリメートされる。ビーム４６は、第１のミラーによって反射されて、次に第２のミラーによって反射され、第２のミラーはビームを固体浸漬ミラーへと向ける。
【解決手段】記録ヘッド３０は、レーザダイオード３２と、固体浸漬ミラー（ＳＩＭ）３４と、光配送システム３６とを含む。光配送システム３６は、光をレーザダイオードから、エアベアリング面４８に隣接した焦点にその光を合焦させる固体浸漬ミラーへと配送する。レーザダイオードによって生成された光は入力カプラによってスライダ導波路に結合されて、ビームエキスパンダによって拡張されて、パラボリックコリメータによってビーム４６へとコリメートされる。ビーム４６は、第１のミラーによって反射されて、次に第２のミラーによって反射され、第２のミラーはビームを固体浸漬ミラーへと向ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）とは、一般に、記録媒体を局所的に加熱して、その媒体の保磁力を低減させ、その熱源によって引起される媒体の一時的な磁性の軟化の間に、媒体の磁化をより容易に方向づけることを可能にするという概念を呼んでいる。記憶層の中の加熱領域が、データビットの大きさを決定する。きつく閉じ込められた、高パワーのレーザ光スポットが記録媒体の一部を加熱するために用いられて、加熱された部分の保磁力を実質的に低下させる。次に、加熱部分は、その加熱部分の磁化の方向を設定する磁界を受ける。この方式において、周囲温度における媒体の保持力は、記録中の保持力よりもはるかに高くあり得て、それにより、より高い記録密度での、および、より小さなビットセルを有する、記録ビットの安定化が可能となる。
【背景技術】
【０００２】
小さく閉じ込められたホットスポットを実現するための１つの方法は、高屈折率コントラストの光導波路に統合された、プラズモン光アンテナまたは金属アパーチャのような光近接場トランスデューサ（ＮＦＰ）を用いることである。導波路中を伝搬する光は、近接場トランスデューサ中の平面固体浸漬ミラーのような光合焦素子によって焦点を合わせられる。１つの例は、平面導波路に形成された平面固体浸漬ミラー（ＰＳＩＭ）またはレンズと、ＰＳＩＭの焦点の近くに配置された、分離された金属ナノ構造の形態を有する近接場トランスデューサとを用いる。近接場トランスデューサは、指定された光の波長において局在表面プラズモン（ＬＳＰ）条件に到達するように設計される。ＬＳＰにおいて、金属中の電子の集団的振動により、その近接場トランスデューサを囲む高い場が生じる。場の一部は、隣接する媒体へとトンネルし、吸収され、記録のために媒体の温度を局所的に高める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
良好な位置合わせの許容度と高い光伝達効率を有する、低コストの装置により、光を導波路に送り出すことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
第１の局面において、発明は光のビームを生成するための光源と、光をスライダ導波路に結合するためのカプラと、光のビームを拡張するためのビームエキスパンダと、その拡張されたビームをコリメートするためのコリメータと、そのコリメートされたビームを焦点へと集中させるための合焦装置とを含む装置を提供する。
【０００５】
別の局面において、発明は、光のビームを生成するステップと、光をスライダ導波路に結合するステップと、光のビームを拡張して拡張されたビームを生成するステップと、拡張されたビームをコリメートするステップと、コリメートされたビームを焦点に集中させるステップとを含む方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】この発明の局面に従う記録ヘッドを含み得るディスクドライブの形態でのデータ記憶装置の図的表現である。
【図２】記録ヘッドの部分の概略的表現である。
【図３】記録ヘッドの立面図である。
【図４】光配送システムの部分の概略的表現である。
【図５】別の光配送システムの部分の概略的表現である。
【図６】別の光配送システムの概略的表現である。
【図７】楕円ミラーの概略的表現である。
【図８】別の記録ヘッドの部分の概略的表現である。
【図９】別の記録ヘッドの立面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
発明の詳細な説明
図１は、発明の局面に従って構成された記録ヘッドを利用可能なディスクドライブ１０の形態でのデータ記憶装置の図的表現である。ディスクドライブ１０は、筐体１２（この図では上部が取り除かれて下部が見えている）を含み、筐体１２は、ディスクドライブのさまざまな構成要素を含むような大きさを有して構成される。ディスクドライブ１０は筐体内の少なくとも１つの磁気記録媒体１６を回転させるためのスピンドルモータ１４を含む。少なくとも１つのアーム１８が筐体１２の中に含まれ、各々のアーム１８は記録ヘッドまたはスライダ２２を有する第１の端部２０と、ベアリング２６によって軸上に旋回可能に実装された第２の端部２４とを有する。アーム１８を旋回させて記録ヘッド２２をディスク１６の所望のトラック２７に位置付けるためのアクチュエータモータ２８が、アームの第２の端部２４に位置する。アクチュエータモータ２８は、コントローラによって調整されるが、当該コントローラはこの図では示されておらず、当該技術分野において周知のものである。
【０００８】
近年の設計でのＨＡＭＲ記録ヘッドは、記録媒体の局所的な加熱のために光を記録媒体に導くために、スライダ上に薄膜の導波路を含む。１つのスライダの設計は、スライダ構造に取り入れられたレーザを含む。以前に提案された、スライダ中にレーザを含む光配送システムは、チャネル導波路と、軸外パラボリックコリメータと、導波路中の光ビームの経路を設定するためのミラーと、光を、回折制限された光スポットへと焦点を合わせるための固体浸漬ミラー（ＳＩＭ）とを含んでいた。１つの局面において、本発明は、チャネル導波路に対する軸外パラボリックコリメータの位置の許容度における制限を緩和して、コリメーション後のビーム強度プロファイルにおける非対称性を低減する。
【０００９】
図２は、実施の形態に従って構成された記録ヘッドの一部における素子の概略的表現である。記録ヘッド３０は、レーザダイオード３２と、固体浸漬ミラー（ＳＩＭ）３４と、光配送システム３６とを含み、光配送システム３６は、光をレーザダイオードから、エアベアリング面４８に隣接した焦点にその光を合焦させる固体浸漬ミラーへと配送する。光配送システムは、テーパ導波路カプラ３７および導波路ビームエキスパンダ３８と、パラボリックコリメータ４０と、第１のミラー４２と、第２のミラー４４とを含む。レーザダイオードによって生成された光は入力カプラによってスライダ導波路に結合されて、ビームエキスパンダによって拡張されて、パラボリックコリメータによってビーム４６へとコリメートされる。ビーム４６は、第１のミラーによって反射されて、次に第２のミラーによって反射され、第２のミラーはビームを固体浸漬ミラーへと向ける。第１および第２のミラーは真っ直ぐなミラーまたは球面ミラーであり得る。光はＳＩＭへと必然的に伝搬してカプラは必要ない。なお、紙面に垂直な光は導波路によって導かれ／閉じ込められる。
【００１０】
図３は、図２に示したのと同様な光配送システムを含む記録ヘッド５０の立面図である。記録ヘッド５０は、レーザダイオード５２と、固体浸漬ミラー５４と、光配送システム５６とを含み、光配送システム５６は光をレーザダイオードから固体浸漬ミラーへと配送する。光配送システムは、テーパ導波路入力カプラ５８および導波路ビームエキスパンダ６０と、パラボリックコリメータ６２と、第１のミラー６４と、第２のミラー６６とを含む。入力カプラはレーザダイオードからの光をスライダ導波路に結合させる。ビームエキスパンダは以下の式（１）によって定義される。光は平面／チャネル導波路によって、紙面に真っ直ぐ垂直に閉じ込められるが、当該導波路は、Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＳｉＯxＮyのような低い屈折率の１または２の誘電体材料によって覆われた、Ｔａ2Ｏ5，ＳｉＮx，ＺｎＳ，ＳｉＯxＮy，Ｓｉ，ＳｉＣのような、導波路コアとして高い屈折率を有する誘電体材料によって形成され得る。
【００１１】
レーザダイオードによって生成された光は、テーパ導波路カプラによってスライダ導波路に結合されて、ビームエキスパンダによって拡張されて、パラボリックコリメータ６２によってビーム６８へとコリメートされる。ビーム６８は、楕円形状の第１のミラー６４によって反射され、次に放物面形状の第２のミラー６６によって反射され、第２のミラーはビームを固体浸漬合焦ミラー５４へと向ける。第１および第２のミラーは真っ直ぐなミラーまたは球面ミラーであり得る。
【００１２】
図３の記録ヘッドは、また、磁気書込極７０と、書込極中に磁界を生成するためのコイル７２とを含む。コイルに電力を供給するために電気的接続部７４および７６が設けられる。たとえば７８，８０，８２，８４のようなさらなる電気的接続部がレーザおよび、この図には示されていないが、当該技術分野において周知の他の構成要素、たとえば読取素子に電力を供給するために設けられる。近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）８６は、記録ヘッドのエアベアリング面８８に隣接して位置し得る。この例において、レーザ５２は光ビームを生成するが、その光ビームは入力チャネル導波路５８および、拡張ビーム８８を生成するためのビームエキスパンダ６０を通過する。拡張されたビームはパラボリックコリメータ６２によってコリメートされる。コリメートされたビーム６８は第１のミラー６４および第２のミラー６６により反射され、第２のミラーは、その光を近接場トランスデューサ８６へと合わせる固体浸漬ミラー５４へとビーム６８を導く。
【００１３】
記録媒体９０は、記録ヘッド５０のエアベアリング面に隣接して、あるいはその下に位置する。この例において記録媒体９０は基板９２と、基板９２上の軟磁性の下層９４と、軟磁性下層上の高磁性記録層９６とを含む。
【００１４】
記録ヘッドが垂直磁気記録ヘッドであり得るとともに記録媒体が垂直磁気記録媒体であり得るが、発明はまた、熱アシスト記録を用いることが望ましくあり得る、他の種類の記録ヘッドおよび／または記録媒体とともに用いられ得ることが明らかであるだろう。
【００１５】
図２および図３は、これまでに知られている磁気スライダ構造に適合する光配送システムを示す。レーザダイオードチップから出た光は、シングルモードのテーパチャネル導波路で導波路に結合されて、導波路ビームエキスパンダによって拡張されて、パラボリックミラーによってコリメートされて、２つのミラーによって経路を設定されて、固体浸漬ミラーによって焦点を合わせられる。
【００１６】
１つの例において、スライダのサイズは７７０μｍ×２３０μｍであり、レーザの大きさは５００μｍ×１２０μｍである。レーザは上下がひっくり返されて、レーザよりも各々の側が１０μｍ広いキャビティ内に収められる。キャビティはスライダの端から１５μｍ離されている。レーザ活性層（たとえば光放出層）は、導波路層と正確に位置合わせされているであろう。
【００１７】
導波路およびミラーは、スライダ層積層体の中間部分にある。すべての金属配線およびパッドは、ビアを介して、導波路およびミラー層の下または上において接続され得る。この光配送のレイアウトにより、スライダの端部において４つの最終試験パッド（たとえば電子的ラッピングガイドおよび読出または書込パッド）のためのさらなるスペースが存在する。
【００１８】
図４はビームコリメーションシステムの概略的表現である。レーザビームは、チャネルまたはテーパチャネル導波路１００を通過する。チャネルの端部１０２においてビームが発散する。チャネルまたはテーパチャネル導波路から出た光１０４は、軸外パラボリックミラー１０６によりコリメートされて、コリメートされたビーム１０８を生成する。チャネル導波路からの最大の光線角度はθmである。本明細書で用いられるように、テーパチャネル導波路は、レーザダイオードからの光をスライダ導波路に結合させるために用いられる。テーパチャネル導波路は、開始点（ダイオードに最も近い）において、端部１０２よりも狭い幅（Ｙ方向）を有する。
【００１９】
１つの例での導波路は、Ｔａ2Ｏ5コア層１１４の両側に位置するクラッピング層１１０（１１２）として、Ａｌ2Ｏ3を用いる。図４において、チャネル導波路の右側のすべての領域は平面導波路のコア層である。屈折率ｎは、Ａｌ2Ｏ3ではｎ＝１．６４であり、Ｔａ2Ｏ5ではｎ＝２．１０である。自由空間中の光の波長はλ＝８３０ｎｍである。ビームの非対称性（Ｄ1≠Ｄ2）、およびコリメータの位置の偏差に起因するビームのチルトは、チャネルまたはテーパチャネル導波路から出た光線の最大角（θm）に依存する。図４における構成要素の場合の一例のモデリングは、シングルモード伝搬のためのチャネル導波路の幅が７００ｎｍ未満であり、そのことはθm≧３０°をもたらすことを示す。
【００２０】
θm＝３０°およびビームサイズＤ＝２５μｍの場合、パラボリックコリメータのｘ方向に沿った位置の偏差によるコリメーション後のビーム発散は１．９８°／μｍであり、ｙ方向に沿った位置の偏差によるｙ方向からのビームの方位角のチルトは３．４４°／μｍである。要求される方位角のチルトの許容度が±０．１°であれば、ｙ方向に沿った位置の許容度は３０ｎｍとなるであろうが、それはフォトリソグラフィにおいて実現することは困難である。θm＝３０°においてビーム非対称性Ｄ1／Ｄ2は１．７３であるが、それはＳＩＭによって集められた光スポットのサイズを増加させるであろう。しかしながら、記憶媒体の加熱領域がデータビットの大きさを決定し得るため、小さな光スポットが望ましい。
【００２１】
１つの局面において、この発明は、コリメーションの前にθmを低減するために導波路ビームエキスパンダを用いた、ビームの非対称性に向けられる。図５はビームエキスパンダ１１８を有する、図４の構成要素の多くを含むコリメーションシステム１１６の概略的表現である。図４において、ビームエキスパンダの右側のすべての領域は平面導波路のコア層である。ビームエキスパンダはチャネルまたはテーパチャネル導波路１００の幅と同じ開始幅Ｗ0と、終了幅Ｗ1と、長さＬとを有する。ビーム拡張の場合、Ｗ1＞Ｗ0である。
【００２２】
１つの例において、ビームエキスパンダは放物面形状を有する壁１２０，１２２を含み、ビームエキスパンダの幅Ｗ（ｘ）は、チャネル導波路からの距離ｄに従って増加し、次の式で表される。
【００２３】
【数１】
【００２４】
ここで、Ｗ0はビームエキスパンダの開始幅であり、λgは導波路のモード波長であり、αは定数である。シングルモード動作を実現するために、α＜１である。Ｗ0＝０．６λ（λは自由空間における光の波長を示す）であり、Ｗ1＝４λであり、λg＝λ／１．７８であり、α＝０．２であるとすると、Ｌ＝７０λである。
【００２５】
ビームエキスパンダに用いられる材料は、ｙ方向に沿ってコアの幅が増加する点を除き、チャネル導波路に用いられる材料と同様であり得る。
【００２６】
シングルモードのチャネルまたはテーパチャネル導波路から出た光のビームは、導波路ビームエキスパンダによって拡張され、このことは対応してθmを低下させるが、その理由はｓｉｎθmがλg／Ｗ1に比例するためである。
【００２７】
Ｄ＝２５μｍのビームサイズにおいてθmが５°に減少するならば、ｘ方向に沿ったパラボリックコリメータの位置の偏差によるコリメーション後のビームの発散は−０．０３８°／μｍであり、ｙ方向に沿った位置の偏差によるｙ方向からのビーム方位角のチルトは０．４３４°／μｍである。０．１°の方位角チルトにおいて、ｙ方向に沿った位置の許容度は２３０ｎｍに達するが、それは現在のフォトリソグラフィの製造の許容度よりも十分に低い。ビーム比Ｄ1／Ｄ2は１．０９である。
【００２８】
図６は、設計パラメータを示す光配送システム１３０の概略的表現である。システムは、チャネル導波路１３４内に光を生成するレーザ１３２を含む。ビームエキスパンダ１３６は、チャネル導波路の端部に位置するとともに拡張されたビーム１３８を生成する。拡張されたビームは第１のパラボリックコリメータ１４０によりコリメートされて、コリメートされたビーム１４２を生成し、コリメートされたビーム１４２は楕円ミラー１４４および第２のパラボリックコリメータ１４６によって反射されて固体浸漬ミラー１４８へと向けられる。
【００２９】
ビームエキスパンダ１３６から出たビーム１３８は、１／ｅ2の強度点においてｗ1のビーム半径を有する基本的なガウシアンビームおよびレイリー長ｘR1＝πｗ12／λgによって明確に記述することができる。ビームエキスパンダの出力面は第１のパラボリックコリメータの焦点に位置する。距離ｘ0は、第１のパラボリックコリメータの形状を以下のように定義する。
【００３０】
【数２】
【００３１】
第１のパラボリックコリメータからの反射の後、ビームウエストはそのコリメータから距離ｘ0のところに位置する。距離ｘ0は、コリメーション後の所望のビーム半径ｗ2または利用可能なスライダ空間によって定義され、以下のように表される。
【００３２】
【数３】
【００３３】
コリメートされたビームは第１のパラボリックコリメータから楕円ミラー１４４へと伝搬する。第１のパラボリックコリメータと楕円ミラーとの間の距離がｓ1であり、楕円ミラーから反射した後のビームウエストが楕円ミラーから距離ｄ2の位置にあるとすると、楕円ミラーの等価な焦点距離は、以下の式によって決定される。
【００３４】
【数４】
【００３５】
ここで、
【００３６】
【数５】
【００３７】
である。
楕円ミラーの後のビームウエストにおけるビーム半径ｗ3は、次の式によって与えられる。
【００３８】
【数６】
【００３９】
このウエストにおけるレイリー長は、以下の式で与えられる。
【００４０】
【数７】
【００４１】
楕円ミラーの形状は、２つのパラメータ（ｄ3，ｄ4）によって次のように決定される。
【００４２】
【数８】
【００４３】
ここでｄ3は、ミラーから楕円ミラーの焦点のうちの１つまでの距離であり、ｄ4はミラーの第２の焦点の距離である。距離ｄ3は、楕円ミラーにおける入射波の曲率の半径から次のように決定することができる。
【００４４】
【数９】
【００４５】
ｄ3が決定されると、ｄ4は所与のｆから次のように決定される。
【００４６】
【数１０】
【００４７】
図７は、θ0＝π／４の場合に、距離ｄ3に位置する物体の点を距離ｄ4における点に結像させるための楕円ミラーを示す。図７に示された局部座標系において、楕円ミラー１４４の形状は、以下の式によって与えられる。
【００４８】
【数１１】
【００４９】
第２のパラボリックコリメータ（またはミラー）１４６は、楕円ミラーの後のビームウエストから距離ｘ02をビームが伝播したときに位相曲線を補正するために用いられる。距離ｘ02は以下の式により与えられる。
【００５０】
【数１２】
【００５１】
第２のパラボリックコリメータから反射した後のビーム半径ｗ4および曲率半径Ｒは次のように与えられる。
【００５２】
【数１３】
【００５３】
この曲線は小さく、第２のパラボリックコリメータに接近する、焦点を合わせるＳＩＭを照射するのに優れている。
【００５４】
図８は、レーザを含むスライダ配送システム１５２を有する別のスライダ１５０を示し、配送システムは、レーザ１５４と、チャネル導波路１５６と、パラボリックコリメータまたはミラー１５８とを含み、既存のスライダ形状因子に適合する。レーザダイオードを出る光は、テーパ導波路カプラ１６０により導波路に結合されて、２つの屈曲部を有するシングルモードのチャネル導波路により経路を設定されて、導波路ビームエキスパンダ１６２によって拡張されて、パラボリックコリメータ１５８によってコリメートされて、固体浸漬ミラー１６４によって焦点を合わせられる。
【００５５】
図９は、図８と同様の光配送システムを含む記録ヘッド１７０の立面図である。記録ヘッド１７０は、チャネル導波路１７２と、軸外パラボリックコリメータまたはミラー１７４とを含み、既存のスライダ形状因子に適合する。レーザダイオードを出る光は、テーパ導波路カプラ１７６により導波路に結合されて、２つの屈曲部を有するシングルモードのチャネル導波路により経路を設定されて、導波路ビームエキスパンダ１７８によって拡張されて、軸外パラボリックコリメータ１７４によってコリメートされて、固体浸漬ミラー１８０によって焦点を合わせられる。図９は、図８の素子を含むとともに、さらに書込極１８２およびコイル１８４を含む。電気的接続部１８６および１８８は、電流をコイルに供給して書込極に磁界を誘導するために設けられる。
【００５６】
図８および図９のレイアウトは図２および図３に示されたレイアウトよりも小さい。ここで再び、ビームエキスパンダはコリメータにおける位置合わせの制限を緩和して大きな範囲でビーム非対称性を低減するために用いられる。
【００５７】
別の局面において、発明は上記の装置を用いて実行可能な、焦点に光を配送させるための方法を提供する。方法は、光のビームを生成するステップと、レーザダイオードからの光をスライダ導波路に結合させるステップと、光のビームを拡張して拡張されたビームを生成するステップと、その拡張されたビームをコリメートするステップと、コリメートされたビームを焦点へと集中させるステップとを含む。
【００５８】
上記の説明および例は、熱アシスト磁気記録のための光配送に用いることが可能な装置の、例示的な実現例の構造を示す。装置のさまざまな実現例がある程度の特殊性で、または一以上の個別の実現例で説明されてきたが、当業者は本発明の精神または範囲から逸脱することなく開示された実現例に対する多数の変形を行なうことができる。上記の説明に含まれて添付の図面に示されたすべての事項は、特定の実現例のみを示すものであり限定するものではないと解釈されるべきであるということが意図される。上記の実現例および他の実現例は以下に続く請求項の範囲内である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ ディスクドライブ、１２ 筐体、１４ スピンドルモータ、１６ 磁気記録媒体（ディスク）、１８ アーム、２０ 第１の端部、２２ スライダ、３０ 記録ヘッド、２４ 第２の端部、２６ ベアリング、２７ トラック、２８ アクチュエータモータ、３２ レーザダイオード、３４ 固体浸漬ミラー、３６ 光配送システム、３７ テーパ導波路カプラ、３８ 導波路ビームエキスパンダ、４０ パラボリックコリメータ、４２ 第１のミラー、４４ 第２のミラー、４６ ビーム、４８，８８ エアベアリング面、５８ テーパ導波路入力カプラ、７０ 磁気書込極、７２ コイル、７４，７６，７８，８０，８２，８４ 電気的接続部、８６ 近接場トランスデューサ、１０６ 軸外パラボリックミラー。
【技術分野】
【０００１】
背景
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）とは、一般に、記録媒体を局所的に加熱して、その媒体の保磁力を低減させ、その熱源によって引起される媒体の一時的な磁性の軟化の間に、媒体の磁化をより容易に方向づけることを可能にするという概念を呼んでいる。記憶層の中の加熱領域が、データビットの大きさを決定する。きつく閉じ込められた、高パワーのレーザ光スポットが記録媒体の一部を加熱するために用いられて、加熱された部分の保磁力を実質的に低下させる。次に、加熱部分は、その加熱部分の磁化の方向を設定する磁界を受ける。この方式において、周囲温度における媒体の保持力は、記録中の保持力よりもはるかに高くあり得て、それにより、より高い記録密度での、および、より小さなビットセルを有する、記録ビットの安定化が可能となる。
【背景技術】
【０００２】
小さく閉じ込められたホットスポットを実現するための１つの方法は、高屈折率コントラストの光導波路に統合された、プラズモン光アンテナまたは金属アパーチャのような光近接場トランスデューサ（ＮＦＰ）を用いることである。導波路中を伝搬する光は、近接場トランスデューサ中の平面固体浸漬ミラーのような光合焦素子によって焦点を合わせられる。１つの例は、平面導波路に形成された平面固体浸漬ミラー（ＰＳＩＭ）またはレンズと、ＰＳＩＭの焦点の近くに配置された、分離された金属ナノ構造の形態を有する近接場トランスデューサとを用いる。近接場トランスデューサは、指定された光の波長において局在表面プラズモン（ＬＳＰ）条件に到達するように設計される。ＬＳＰにおいて、金属中の電子の集団的振動により、その近接場トランスデューサを囲む高い場が生じる。場の一部は、隣接する媒体へとトンネルし、吸収され、記録のために媒体の温度を局所的に高める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
良好な位置合わせの許容度と高い光伝達効率を有する、低コストの装置により、光を導波路に送り出すことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
第１の局面において、発明は光のビームを生成するための光源と、光をスライダ導波路に結合するためのカプラと、光のビームを拡張するためのビームエキスパンダと、その拡張されたビームをコリメートするためのコリメータと、そのコリメートされたビームを焦点へと集中させるための合焦装置とを含む装置を提供する。
【０００５】
別の局面において、発明は、光のビームを生成するステップと、光をスライダ導波路に結合するステップと、光のビームを拡張して拡張されたビームを生成するステップと、拡張されたビームをコリメートするステップと、コリメートされたビームを焦点に集中させるステップとを含む方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】この発明の局面に従う記録ヘッドを含み得るディスクドライブの形態でのデータ記憶装置の図的表現である。
【図２】記録ヘッドの部分の概略的表現である。
【図３】記録ヘッドの立面図である。
【図４】光配送システムの部分の概略的表現である。
【図５】別の光配送システムの部分の概略的表現である。
【図６】別の光配送システムの概略的表現である。
【図７】楕円ミラーの概略的表現である。
【図８】別の記録ヘッドの部分の概略的表現である。
【図９】別の記録ヘッドの立面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
発明の詳細な説明
図１は、発明の局面に従って構成された記録ヘッドを利用可能なディスクドライブ１０の形態でのデータ記憶装置の図的表現である。ディスクドライブ１０は、筐体１２（この図では上部が取り除かれて下部が見えている）を含み、筐体１２は、ディスクドライブのさまざまな構成要素を含むような大きさを有して構成される。ディスクドライブ１０は筐体内の少なくとも１つの磁気記録媒体１６を回転させるためのスピンドルモータ１４を含む。少なくとも１つのアーム１８が筐体１２の中に含まれ、各々のアーム１８は記録ヘッドまたはスライダ２２を有する第１の端部２０と、ベアリング２６によって軸上に旋回可能に実装された第２の端部２４とを有する。アーム１８を旋回させて記録ヘッド２２をディスク１６の所望のトラック２７に位置付けるためのアクチュエータモータ２８が、アームの第２の端部２４に位置する。アクチュエータモータ２８は、コントローラによって調整されるが、当該コントローラはこの図では示されておらず、当該技術分野において周知のものである。
【０００８】
近年の設計でのＨＡＭＲ記録ヘッドは、記録媒体の局所的な加熱のために光を記録媒体に導くために、スライダ上に薄膜の導波路を含む。１つのスライダの設計は、スライダ構造に取り入れられたレーザを含む。以前に提案された、スライダ中にレーザを含む光配送システムは、チャネル導波路と、軸外パラボリックコリメータと、導波路中の光ビームの経路を設定するためのミラーと、光を、回折制限された光スポットへと焦点を合わせるための固体浸漬ミラー（ＳＩＭ）とを含んでいた。１つの局面において、本発明は、チャネル導波路に対する軸外パラボリックコリメータの位置の許容度における制限を緩和して、コリメーション後のビーム強度プロファイルにおける非対称性を低減する。
【０００９】
図２は、実施の形態に従って構成された記録ヘッドの一部における素子の概略的表現である。記録ヘッド３０は、レーザダイオード３２と、固体浸漬ミラー（ＳＩＭ）３４と、光配送システム３６とを含み、光配送システム３６は、光をレーザダイオードから、エアベアリング面４８に隣接した焦点にその光を合焦させる固体浸漬ミラーへと配送する。光配送システムは、テーパ導波路カプラ３７および導波路ビームエキスパンダ３８と、パラボリックコリメータ４０と、第１のミラー４２と、第２のミラー４４とを含む。レーザダイオードによって生成された光は入力カプラによってスライダ導波路に結合されて、ビームエキスパンダによって拡張されて、パラボリックコリメータによってビーム４６へとコリメートされる。ビーム４６は、第１のミラーによって反射されて、次に第２のミラーによって反射され、第２のミラーはビームを固体浸漬ミラーへと向ける。第１および第２のミラーは真っ直ぐなミラーまたは球面ミラーであり得る。光はＳＩＭへと必然的に伝搬してカプラは必要ない。なお、紙面に垂直な光は導波路によって導かれ／閉じ込められる。
【００１０】
図３は、図２に示したのと同様な光配送システムを含む記録ヘッド５０の立面図である。記録ヘッド５０は、レーザダイオード５２と、固体浸漬ミラー５４と、光配送システム５６とを含み、光配送システム５６は光をレーザダイオードから固体浸漬ミラーへと配送する。光配送システムは、テーパ導波路入力カプラ５８および導波路ビームエキスパンダ６０と、パラボリックコリメータ６２と、第１のミラー６４と、第２のミラー６６とを含む。入力カプラはレーザダイオードからの光をスライダ導波路に結合させる。ビームエキスパンダは以下の式（１）によって定義される。光は平面／チャネル導波路によって、紙面に真っ直ぐ垂直に閉じ込められるが、当該導波路は、Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＳｉＯxＮyのような低い屈折率の１または２の誘電体材料によって覆われた、Ｔａ2Ｏ5，ＳｉＮx，ＺｎＳ，ＳｉＯxＮy，Ｓｉ，ＳｉＣのような、導波路コアとして高い屈折率を有する誘電体材料によって形成され得る。
【００１１】
レーザダイオードによって生成された光は、テーパ導波路カプラによってスライダ導波路に結合されて、ビームエキスパンダによって拡張されて、パラボリックコリメータ６２によってビーム６８へとコリメートされる。ビーム６８は、楕円形状の第１のミラー６４によって反射され、次に放物面形状の第２のミラー６６によって反射され、第２のミラーはビームを固体浸漬合焦ミラー５４へと向ける。第１および第２のミラーは真っ直ぐなミラーまたは球面ミラーであり得る。
【００１２】
図３の記録ヘッドは、また、磁気書込極７０と、書込極中に磁界を生成するためのコイル７２とを含む。コイルに電力を供給するために電気的接続部７４および７６が設けられる。たとえば７８，８０，８２，８４のようなさらなる電気的接続部がレーザおよび、この図には示されていないが、当該技術分野において周知の他の構成要素、たとえば読取素子に電力を供給するために設けられる。近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）８６は、記録ヘッドのエアベアリング面８８に隣接して位置し得る。この例において、レーザ５２は光ビームを生成するが、その光ビームは入力チャネル導波路５８および、拡張ビーム８８を生成するためのビームエキスパンダ６０を通過する。拡張されたビームはパラボリックコリメータ６２によってコリメートされる。コリメートされたビーム６８は第１のミラー６４および第２のミラー６６により反射され、第２のミラーは、その光を近接場トランスデューサ８６へと合わせる固体浸漬ミラー５４へとビーム６８を導く。
【００１３】
記録媒体９０は、記録ヘッド５０のエアベアリング面に隣接して、あるいはその下に位置する。この例において記録媒体９０は基板９２と、基板９２上の軟磁性の下層９４と、軟磁性下層上の高磁性記録層９６とを含む。
【００１４】
記録ヘッドが垂直磁気記録ヘッドであり得るとともに記録媒体が垂直磁気記録媒体であり得るが、発明はまた、熱アシスト記録を用いることが望ましくあり得る、他の種類の記録ヘッドおよび／または記録媒体とともに用いられ得ることが明らかであるだろう。
【００１５】
図２および図３は、これまでに知られている磁気スライダ構造に適合する光配送システムを示す。レーザダイオードチップから出た光は、シングルモードのテーパチャネル導波路で導波路に結合されて、導波路ビームエキスパンダによって拡張されて、パラボリックミラーによってコリメートされて、２つのミラーによって経路を設定されて、固体浸漬ミラーによって焦点を合わせられる。
【００１６】
１つの例において、スライダのサイズは７７０μｍ×２３０μｍであり、レーザの大きさは５００μｍ×１２０μｍである。レーザは上下がひっくり返されて、レーザよりも各々の側が１０μｍ広いキャビティ内に収められる。キャビティはスライダの端から１５μｍ離されている。レーザ活性層（たとえば光放出層）は、導波路層と正確に位置合わせされているであろう。
【００１７】
導波路およびミラーは、スライダ層積層体の中間部分にある。すべての金属配線およびパッドは、ビアを介して、導波路およびミラー層の下または上において接続され得る。この光配送のレイアウトにより、スライダの端部において４つの最終試験パッド（たとえば電子的ラッピングガイドおよび読出または書込パッド）のためのさらなるスペースが存在する。
【００１８】
図４はビームコリメーションシステムの概略的表現である。レーザビームは、チャネルまたはテーパチャネル導波路１００を通過する。チャネルの端部１０２においてビームが発散する。チャネルまたはテーパチャネル導波路から出た光１０４は、軸外パラボリックミラー１０６によりコリメートされて、コリメートされたビーム１０８を生成する。チャネル導波路からの最大の光線角度はθmである。本明細書で用いられるように、テーパチャネル導波路は、レーザダイオードからの光をスライダ導波路に結合させるために用いられる。テーパチャネル導波路は、開始点（ダイオードに最も近い）において、端部１０２よりも狭い幅（Ｙ方向）を有する。
【００１９】
１つの例での導波路は、Ｔａ2Ｏ5コア層１１４の両側に位置するクラッピング層１１０（１１２）として、Ａｌ2Ｏ3を用いる。図４において、チャネル導波路の右側のすべての領域は平面導波路のコア層である。屈折率ｎは、Ａｌ2Ｏ3ではｎ＝１．６４であり、Ｔａ2Ｏ5ではｎ＝２．１０である。自由空間中の光の波長はλ＝８３０ｎｍである。ビームの非対称性（Ｄ1≠Ｄ2）、およびコリメータの位置の偏差に起因するビームのチルトは、チャネルまたはテーパチャネル導波路から出た光線の最大角（θm）に依存する。図４における構成要素の場合の一例のモデリングは、シングルモード伝搬のためのチャネル導波路の幅が７００ｎｍ未満であり、そのことはθm≧３０°をもたらすことを示す。
【００２０】
θm＝３０°およびビームサイズＤ＝２５μｍの場合、パラボリックコリメータのｘ方向に沿った位置の偏差によるコリメーション後のビーム発散は１．９８°／μｍであり、ｙ方向に沿った位置の偏差によるｙ方向からのビームの方位角のチルトは３．４４°／μｍである。要求される方位角のチルトの許容度が±０．１°であれば、ｙ方向に沿った位置の許容度は３０ｎｍとなるであろうが、それはフォトリソグラフィにおいて実現することは困難である。θm＝３０°においてビーム非対称性Ｄ1／Ｄ2は１．７３であるが、それはＳＩＭによって集められた光スポットのサイズを増加させるであろう。しかしながら、記憶媒体の加熱領域がデータビットの大きさを決定し得るため、小さな光スポットが望ましい。
【００２１】
１つの局面において、この発明は、コリメーションの前にθmを低減するために導波路ビームエキスパンダを用いた、ビームの非対称性に向けられる。図５はビームエキスパンダ１１８を有する、図４の構成要素の多くを含むコリメーションシステム１１６の概略的表現である。図４において、ビームエキスパンダの右側のすべての領域は平面導波路のコア層である。ビームエキスパンダはチャネルまたはテーパチャネル導波路１００の幅と同じ開始幅Ｗ0と、終了幅Ｗ1と、長さＬとを有する。ビーム拡張の場合、Ｗ1＞Ｗ0である。
【００２２】
１つの例において、ビームエキスパンダは放物面形状を有する壁１２０，１２２を含み、ビームエキスパンダの幅Ｗ（ｘ）は、チャネル導波路からの距離ｄに従って増加し、次の式で表される。
【００２３】
【数１】
【００２４】
ここで、Ｗ0はビームエキスパンダの開始幅であり、λgは導波路のモード波長であり、αは定数である。シングルモード動作を実現するために、α＜１である。Ｗ0＝０．６λ（λは自由空間における光の波長を示す）であり、Ｗ1＝４λであり、λg＝λ／１．７８であり、α＝０．２であるとすると、Ｌ＝７０λである。
【００２５】
ビームエキスパンダに用いられる材料は、ｙ方向に沿ってコアの幅が増加する点を除き、チャネル導波路に用いられる材料と同様であり得る。
【００２６】
シングルモードのチャネルまたはテーパチャネル導波路から出た光のビームは、導波路ビームエキスパンダによって拡張され、このことは対応してθmを低下させるが、その理由はｓｉｎθmがλg／Ｗ1に比例するためである。
【００２７】
Ｄ＝２５μｍのビームサイズにおいてθmが５°に減少するならば、ｘ方向に沿ったパラボリックコリメータの位置の偏差によるコリメーション後のビームの発散は−０．０３８°／μｍであり、ｙ方向に沿った位置の偏差によるｙ方向からのビーム方位角のチルトは０．４３４°／μｍである。０．１°の方位角チルトにおいて、ｙ方向に沿った位置の許容度は２３０ｎｍに達するが、それは現在のフォトリソグラフィの製造の許容度よりも十分に低い。ビーム比Ｄ1／Ｄ2は１．０９である。
【００２８】
図６は、設計パラメータを示す光配送システム１３０の概略的表現である。システムは、チャネル導波路１３４内に光を生成するレーザ１３２を含む。ビームエキスパンダ１３６は、チャネル導波路の端部に位置するとともに拡張されたビーム１３８を生成する。拡張されたビームは第１のパラボリックコリメータ１４０によりコリメートされて、コリメートされたビーム１４２を生成し、コリメートされたビーム１４２は楕円ミラー１４４および第２のパラボリックコリメータ１４６によって反射されて固体浸漬ミラー１４８へと向けられる。
【００２９】
ビームエキスパンダ１３６から出たビーム１３８は、１／ｅ2の強度点においてｗ1のビーム半径を有する基本的なガウシアンビームおよびレイリー長ｘR1＝πｗ12／λgによって明確に記述することができる。ビームエキスパンダの出力面は第１のパラボリックコリメータの焦点に位置する。距離ｘ0は、第１のパラボリックコリメータの形状を以下のように定義する。
【００３０】
【数２】
【００３１】
第１のパラボリックコリメータからの反射の後、ビームウエストはそのコリメータから距離ｘ0のところに位置する。距離ｘ0は、コリメーション後の所望のビーム半径ｗ2または利用可能なスライダ空間によって定義され、以下のように表される。
【００３２】
【数３】
【００３３】
コリメートされたビームは第１のパラボリックコリメータから楕円ミラー１４４へと伝搬する。第１のパラボリックコリメータと楕円ミラーとの間の距離がｓ1であり、楕円ミラーから反射した後のビームウエストが楕円ミラーから距離ｄ2の位置にあるとすると、楕円ミラーの等価な焦点距離は、以下の式によって決定される。
【００３４】
【数４】
【００３５】
ここで、
【００３６】
【数５】
【００３７】
である。
楕円ミラーの後のビームウエストにおけるビーム半径ｗ3は、次の式によって与えられる。
【００３８】
【数６】
【００３９】
このウエストにおけるレイリー長は、以下の式で与えられる。
【００４０】
【数７】
【００４１】
楕円ミラーの形状は、２つのパラメータ（ｄ3，ｄ4）によって次のように決定される。
【００４２】
【数８】
【００４３】
ここでｄ3は、ミラーから楕円ミラーの焦点のうちの１つまでの距離であり、ｄ4はミラーの第２の焦点の距離である。距離ｄ3は、楕円ミラーにおける入射波の曲率の半径から次のように決定することができる。
【００４４】
【数９】
【００４５】
ｄ3が決定されると、ｄ4は所与のｆから次のように決定される。
【００４６】
【数１０】
【００４７】
図７は、θ0＝π／４の場合に、距離ｄ3に位置する物体の点を距離ｄ4における点に結像させるための楕円ミラーを示す。図７に示された局部座標系において、楕円ミラー１４４の形状は、以下の式によって与えられる。
【００４８】
【数１１】
【００４９】
第２のパラボリックコリメータ（またはミラー）１４６は、楕円ミラーの後のビームウエストから距離ｘ02をビームが伝播したときに位相曲線を補正するために用いられる。距離ｘ02は以下の式により与えられる。
【００５０】
【数１２】
【００５１】
第２のパラボリックコリメータから反射した後のビーム半径ｗ4および曲率半径Ｒは次のように与えられる。
【００５２】
【数１３】
【００５３】
この曲線は小さく、第２のパラボリックコリメータに接近する、焦点を合わせるＳＩＭを照射するのに優れている。
【００５４】
図８は、レーザを含むスライダ配送システム１５２を有する別のスライダ１５０を示し、配送システムは、レーザ１５４と、チャネル導波路１５６と、パラボリックコリメータまたはミラー１５８とを含み、既存のスライダ形状因子に適合する。レーザダイオードを出る光は、テーパ導波路カプラ１６０により導波路に結合されて、２つの屈曲部を有するシングルモードのチャネル導波路により経路を設定されて、導波路ビームエキスパンダ１６２によって拡張されて、パラボリックコリメータ１５８によってコリメートされて、固体浸漬ミラー１６４によって焦点を合わせられる。
【００５５】
図９は、図８と同様の光配送システムを含む記録ヘッド１７０の立面図である。記録ヘッド１７０は、チャネル導波路１７２と、軸外パラボリックコリメータまたはミラー１７４とを含み、既存のスライダ形状因子に適合する。レーザダイオードを出る光は、テーパ導波路カプラ１７６により導波路に結合されて、２つの屈曲部を有するシングルモードのチャネル導波路により経路を設定されて、導波路ビームエキスパンダ１７８によって拡張されて、軸外パラボリックコリメータ１７４によってコリメートされて、固体浸漬ミラー１８０によって焦点を合わせられる。図９は、図８の素子を含むとともに、さらに書込極１８２およびコイル１８４を含む。電気的接続部１８６および１８８は、電流をコイルに供給して書込極に磁界を誘導するために設けられる。
【００５６】
図８および図９のレイアウトは図２および図３に示されたレイアウトよりも小さい。ここで再び、ビームエキスパンダはコリメータにおける位置合わせの制限を緩和して大きな範囲でビーム非対称性を低減するために用いられる。
【００５７】
別の局面において、発明は上記の装置を用いて実行可能な、焦点に光を配送させるための方法を提供する。方法は、光のビームを生成するステップと、レーザダイオードからの光をスライダ導波路に結合させるステップと、光のビームを拡張して拡張されたビームを生成するステップと、その拡張されたビームをコリメートするステップと、コリメートされたビームを焦点へと集中させるステップとを含む。
【００５８】
上記の説明および例は、熱アシスト磁気記録のための光配送に用いることが可能な装置の、例示的な実現例の構造を示す。装置のさまざまな実現例がある程度の特殊性で、または一以上の個別の実現例で説明されてきたが、当業者は本発明の精神または範囲から逸脱することなく開示された実現例に対する多数の変形を行なうことができる。上記の説明に含まれて添付の図面に示されたすべての事項は、特定の実現例のみを示すものであり限定するものではないと解釈されるべきであるということが意図される。上記の実現例および他の実現例は以下に続く請求項の範囲内である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ ディスクドライブ、１２ 筐体、１４ スピンドルモータ、１６ 磁気記録媒体（ディスク）、１８ アーム、２０ 第１の端部、２２ スライダ、３０ 記録ヘッド、２４ 第２の端部、２６ ベアリング、２７ トラック、２８ アクチュエータモータ、３２ レーザダイオード、３４ 固体浸漬ミラー、３６ 光配送システム、３７ テーパ導波路カプラ、３８ 導波路ビームエキスパンダ、４０ パラボリックコリメータ、４２ 第１のミラー、４４ 第２のミラー、４６ ビーム、４８，８８ エアベアリング面、５８ テーパ導波路入力カプラ、７０ 磁気書込極、７２ コイル、７４，７６，７８，８０，８２，８４ 電気的接続部、８６ 近接場トランスデューサ、１０６ 軸外パラボリックミラー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
光のビームを生成するための光源と、
前記光を、スライダ導波路に結合するためのカプラと、
前記光のビームを拡張するためのビームエキスパンダと、
前記拡張されたビームをコリメートするためのコリメータと、
前記コリメートされたビームを焦点へと集中させるための合焦素子とを備える、装置。
【請求項２】
前記ビームエキスパンダは、
【数１】
によって定義される形状を有し、
Ｗ（ｘ）は、前記ビームエキスパンダの幅であり、
ｄは、チャネル導波路からの距離であり、
Ｗ0は、前記ビームエキスパンダの開始幅であり、
λgは、前記チャネル導波路のモード波長であり、
αは、定数である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コリメータは、パラボリックコリメータであり、前記ビームエキスパンダの出力面は、前記パラボリックコリメータの焦点に位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置は、第１および第２のミラーをさらに備え、
前記第１のミラーは、前記コリメートされたビームを前記第２のミラーへと反射し、
前記第２のミラーは、前記コリメートされたビームを前記合焦素子へと反射する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１および第２のミラーは、真っ直ぐなミラーである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１および第２のミラーは、球面ミラーである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のミラーは、楕円ミラーである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第２のミラーは、パラボリックコリメータである、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記光のビームは、シングルモードの光ビームである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
方法であって、
光のビームを生成するステップと、
前記光を、スライダ導波路に結合するステップと、
前記光のビームを拡張して、拡張されたビームを生成するステップと、
前記拡張されたビームをコリメートするステップと、
前記コリメートされたビームを焦点に集中させるステップとを備える、装置。
【請求項１１】
前記光のビームは、
【数２】
によって定義される形状を有するビームエキスパンダによって拡張され、
Ｗ（ｘ）は、前記ビームエキスパンダの幅であり、
ｄは、チャネル導波路からの距離であり、
Ｗ0は、前記ビームエキスパンダの開始幅であり、
λgは、前記チャネル導波路のモード波長であり、
αは、定数である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記光を磁性媒体に合焦させて、前記磁性媒体のスポットを加熱す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１３】
前記合焦させるステップは、固体浸漬ミラーを用いて実現される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記コリメートされた光のビームを２以上のミラーで反射させて、前記コリメートされた光のビームを横方向にシフトさせ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１５】
前記反射させるステップは、
第１のミラーを用いて、前記コリメートされたビームを第２のミラーへと反射させるステップと、
第２のミラーを用いて、前記コリメートされたビームを合焦素子へと反射させるステップとを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記光のビームは、シングルモードの光ビームである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
装置であって、
光のビームを生成するための光源と、
前記光を、スライダ導波路に結合するためのカプラと、
前記光のビームを拡張するために前記スライダ導波路の出力端に隣接するビームエキスパンダと、
前記拡張されたビームをコリメートするためのコリメータと、
前記コリメートされたビームを焦点に集中させるための合焦素子とを備える、装置。
【請求項１８】
前記カプラは、テーパ導波路カプラを備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記スライダ導波路は、シングルモードのチャネル導波路を備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記コリメータは、
軸外パラボリックコリメータを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１】
装置であって、
光のビームを生成するための光源と、
前記光を、スライダ導波路に結合するためのカプラと、
前記光のビームを拡張するためのビームエキスパンダと、
前記拡張されたビームをコリメートするためのコリメータと、
前記コリメートされたビームを焦点へと集中させるための合焦素子とを備える、装置。
【請求項２】
前記ビームエキスパンダは、
【数１】
によって定義される形状を有し、
Ｗ（ｘ）は、前記ビームエキスパンダの幅であり、
ｄは、チャネル導波路からの距離であり、
Ｗ0は、前記ビームエキスパンダの開始幅であり、
λgは、前記チャネル導波路のモード波長であり、
αは、定数である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コリメータは、パラボリックコリメータであり、前記ビームエキスパンダの出力面は、前記パラボリックコリメータの焦点に位置する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置は、第１および第２のミラーをさらに備え、
前記第１のミラーは、前記コリメートされたビームを前記第２のミラーへと反射し、
前記第２のミラーは、前記コリメートされたビームを前記合焦素子へと反射する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１および第２のミラーは、真っ直ぐなミラーである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１および第２のミラーは、球面ミラーである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のミラーは、楕円ミラーである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第２のミラーは、パラボリックコリメータである、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記光のビームは、シングルモードの光ビームである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
方法であって、
光のビームを生成するステップと、
前記光を、スライダ導波路に結合するステップと、
前記光のビームを拡張して、拡張されたビームを生成するステップと、
前記拡張されたビームをコリメートするステップと、
前記コリメートされたビームを焦点に集中させるステップとを備える、装置。
【請求項１１】
前記光のビームは、
【数２】
によって定義される形状を有するビームエキスパンダによって拡張され、
Ｗ（ｘ）は、前記ビームエキスパンダの幅であり、
ｄは、チャネル導波路からの距離であり、
Ｗ0は、前記ビームエキスパンダの開始幅であり、
λgは、前記チャネル導波路のモード波長であり、
αは、定数である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記光を磁性媒体に合焦させて、前記磁性媒体のスポットを加熱す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１３】
前記合焦させるステップは、固体浸漬ミラーを用いて実現される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記コリメートされた光のビームを２以上のミラーで反射させて、前記コリメートされた光のビームを横方向にシフトさせ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１５】
前記反射させるステップは、
第１のミラーを用いて、前記コリメートされたビームを第２のミラーへと反射させるステップと、
第２のミラーを用いて、前記コリメートされたビームを合焦素子へと反射させるステップとを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記光のビームは、シングルモードの光ビームである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
装置であって、
光のビームを生成するための光源と、
前記光を、スライダ導波路に結合するためのカプラと、
前記光のビームを拡張するために前記スライダ導波路の出力端に隣接するビームエキスパンダと、
前記拡張されたビームをコリメートするためのコリメータと、
前記コリメートされたビームを焦点に集中させるための合焦素子とを備える、装置。
【請求項１８】
前記カプラは、テーパ導波路カプラを備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記スライダ導波路は、シングルモードのチャネル導波路を備える、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記コリメータは、
軸外パラボリックコリメータを備える、請求項１に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１６３９５９（Ｐ２０１２−１６３９５９Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９７５２（Ｐ２０１２−１９７５２）
【出願日】平成２４年２月１日（２０１２．２．１）
【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２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１日（２０１２．２．１）
【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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