成角的波導(dǎo)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種成角的波導(dǎo)。一種裝置具有被配置成接收以第一模式從能量源發(fā)射的能量的輸入表面。模階轉(zhuǎn)換器被配置成將所述能量從第一模式轉(zhuǎn)換到第二模式。該裝置的波導(dǎo)具有接近輸入表面設(shè)置并被配置成接收處于所述第一模式的能量的輸入端。該波導(dǎo)具有接近介質(zhì)面向表面設(shè)置并被配置成遞送處于所述第二模式的能量的輸出端。該輸出端與所述介質(zhì)面向表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成偏斜角。
【專利說明】成角的波導(dǎo)
[0001] 相關(guān)專利文獻(xiàn)
[0002] 本申請(qǐng)要求2014年12月9日提交的臨時(shí)專利申請(qǐng)S/N. 62/089,546的權(quán)益，依據(jù) 3抓.S.C.§119(e)要求對(duì)其的優(yōu)先權(quán)，并且該申請(qǐng)通過引用整體結(jié)合于此。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] -種裝置，包括:輸入?yún)^(qū)域，該輸入?yún)^(qū)域包括輸入表面，該輸入表面被配置成接收 W第一模式從能量源發(fā)射的能量;模階(mode order)轉(zhuǎn)換器，該模階轉(zhuǎn)換器被配置成將能 量從第一模式轉(zhuǎn)換到第二模式；W及波導(dǎo)。該波導(dǎo)包括頂包層和底包層W及設(shè)置在它們之 間的襯底平行平面上的忍、接近(proximate)輸入表面設(shè)置并被配置成接收處于第一模式 的能量的輸入端、W及接近介質(zhì)面向表面設(shè)置并被配置成遞送處于第二模式的能量的輸出 端。該輸出端與介質(zhì)面向表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成第一偏斜(oblique) 角。該裝置進(jìn)一步包括接近忍且接近介質(zhì)面向表面定位的近場(chǎng)換能器。
[0004] 根據(jù)另一實(shí)施例的裝置包括:輸入?yún)^(qū)域，該輸入?yún)^(qū)域包括輸入表面，該輸入表面被 配置成接收W第一模式從能量源發(fā)射的能量;輸出表面，該輸出表面被配置成向記錄介質(zhì) 遞送能量；W及模階轉(zhuǎn)換器，該模階轉(zhuǎn)換器被設(shè)置在輸入表面和輸出表面之間并被配置成 將能量從第一模式轉(zhuǎn)換到第二模式。該裝置包括波導(dǎo)，該波導(dǎo)包括頂包層和底包層W及設(shè) 置在它們之間的襯底平行平面上的忍、接近輸入表面設(shè)置并被配置成接收處于第一模式的 能量的輸入端、W及接近輸出表面設(shè)置并被配置成遞送處于第二模式的能量的輸出端。輸 出端在輸出表面與模式轉(zhuǎn)換器之間與輸出表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成偏 斜角。該裝置進(jìn)一步包括接近忍且接近輸出表面的近場(chǎng)換能器，該近場(chǎng)換能器包括擴(kuò)展部 分(expanded podion)和粧(peg)。該近場(chǎng)換能器被配置成從輸出端接收處于第二模式的 能量，并且該擴(kuò)展部分W與輸出表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成偏斜角設(shè)置。
[0005] 進(jìn)一步實(shí)施例針對(duì)一種方法，該方法包括:將第一模式的光從激光器發(fā)射到記錄 頭的輸入?yún)^(qū)域的輸入表面;利用波導(dǎo)的第一部分接收處于該第一模式的光；W及將該波導(dǎo) 內(nèi)的光從第一模式轉(zhuǎn)換到第二模式。處于第二模式的光經(jīng)由處于除了垂直之外的角度下的 波導(dǎo)的第二部分被引導(dǎo)到記錄頭的輸出表面，該波導(dǎo)的第二部分在輸出表面和模式轉(zhuǎn)換器 之間W與輸出表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成偏斜角設(shè)置。該方法進(jìn)一步包括 經(jīng)由輸出表面遞送能量W加熱記錄介質(zhì)的一部分。
[0006] 根據(jù)W下詳細(xì)討論和附圖，將理解各個(gè)實(shí)施例的運(yùn)些和其他特征。
【附圖說明】
[0007] 在下面示圖中，相同的附圖標(biāo)記可被用來標(biāo)識(shí)多個(gè)圖形中相似的/相同的/類似的 部件。
[000引圖1是根據(jù)示例實(shí)施例的滑動(dòng)件(slider)組件的透視圖；
[0009]圖2是根據(jù)示例實(shí)施例的滑動(dòng)件組件的介質(zhì)面向表面的框圖；
[0010]圖3是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的波導(dǎo)的截面圖；
[0011] 圖4是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的具有近場(chǎng)換能器的成角的波導(dǎo)的截面圖；
[0012] 圖5是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的具有近場(chǎng)換能器的成角的擴(kuò)展部分的成角的波導(dǎo) 的截面圖；
[0013] 圖6是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的具有近場(chǎng)換能器的成角的擴(kuò)展部分和粧的成角的 波導(dǎo)的截面圖；
[0014] 圖7A-B是根據(jù)示例實(shí)施例的與波導(dǎo)忍的中屯、線偏移的近場(chǎng)換能器的截面圖；
[0015] 圖8A-D是示出了變化的角度下的圖5的波導(dǎo)布置的反射功率的場(chǎng)分布的圖；
[0016] 圖9A-B是示出了基于近場(chǎng)換能器的粧部分的定位的成角的波導(dǎo)的禪合效率的圖； W及
[0017] 圖10是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 本公開一般設(shè)及成角的(angled)波導(dǎo)（例如，通道波導(dǎo)）的使用，該成角的波導(dǎo)從 能量源(例如，激光二極管)接收能量(例如，光)并W除了垂直于記錄頭的輸出表面之外的 角度向記錄介質(zhì)（例如，熱輔助磁記錄介質(zhì))遞送能量。該波導(dǎo)整體地形成在記錄頭內(nèi)，并且 還可W角度形成附加的記錄頭特征（例如，近場(chǎng)換能器）。激光二極管可被附連至記錄頭的 外表面并W近似垂直于記錄頭的輸出表面的角度將其輸出引導(dǎo)至波導(dǎo)。選擇波導(dǎo)的角度W 減少?gòu)挠涗浗橘|(zhì)和/或近場(chǎng)換能器反射回到激光二極管的激光器輸出。運(yùn)種反射的減少幫 助降低激光器不穩(wěn)定問題。
[0019] 熱輔助磁記錄化AMR)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)具有能夠克服超順磁效應(yīng)(例如，磁取向的熱 誘導(dǎo)的、隨機(jī)的改變)的高磁矯頑力，所述超順磁效應(yīng)當(dāng)前限制傳統(tǒng)的硬盤驅(qū)動(dòng)介質(zhì)的面數(shù) 據(jù)密度。在HAMR設(shè)備中，磁介質(zhì)的小部分或"熱點(diǎn)"被局部加熱到其居里溫度，藉此允許在該 熱點(diǎn)處改變介質(zhì)的磁取向同時(shí)通過換能器(例如，磁寫極(write pole))向其寫入。在移除 熱量之后，該區(qū)域?qū)⒕S持其磁狀態(tài)，藉此可靠地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)W用于后期檢索。
[0020] HAMR讀/寫元件（有時(shí)被稱為滑動(dòng)件或讀/寫頭)包括與當(dāng)前硬盤驅(qū)動(dòng)器上的那些 磁讀和寫換能器類似的磁讀和寫換能器。例如，可通過檢測(cè)移動(dòng)介質(zhì)的磁漲落的磁阻傳感 器來讀取數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^磁禪合至寫極的寫線圈來向磁介質(zhì)寫入數(shù)據(jù)。HAMR滑動(dòng)件通常還將 包括諸如激光二極管之類的能量源和穿過滑動(dòng)件向介質(zhì)的表面遞送能量的光學(xué)遞送路徑。
[0021] HAMR滑動(dòng)件的光學(xué)遞送路徑可包括接近介質(zhì)面向表面(例如，空氣軸承表面、接觸 表面)的近場(chǎng)換能器(NFT) dNFT使能量成形(shape)并將能量傳輸至介質(zhì)上的小區(qū)域。NFT有 時(shí)被稱為光學(xué)天線、表面等離子體諧振器等。用于HAMR設(shè)備的NFT是非常小的（例如，.U到2 入的量級(jí)，A指示用于激勵(lì)的光波長(zhǎng)）（包括粧和擴(kuò)展部分），并且通過電磁相互作用在介質(zhì)中 產(chǎn)生高功率密度的局部區(qū)域。運(yùn)導(dǎo)致介質(zhì)上的小區(qū)域的高溫度上升，其中超過居里溫度的 區(qū)域具有小于IOOnm的尺寸。
[0022] 激光器(或其它能量源)可與HAMR滑動(dòng)件分離或被附連至HAMR滑動(dòng)件。其中激光器 (例如，邊緣發(fā)射的或表面發(fā)射的)被附連至HAMR滑動(dòng)件的配置允許大量激光器一次到滑動(dòng) 件主體的晶片(wafer)的平行附連(parallel attachment)，藉此降低制造成本。取決于激 光器的取向，激光器的光輸出可平行于晶片的平面W按近似垂直于或正交于介質(zhì)面向表面 的角度引導(dǎo)輸出能量。
[0023] 諸如邊緣發(fā)射激光二極管之類的光源通常具有像橫向電場(chǎng)基模，TEoo-樣的輸出 光束輪廓。然而，期望相移較高階模式(例如，TEio)用于與等離子體換能器的一些配置禪合。 可通過比較模式轉(zhuǎn)換之前和之后的相應(yīng)的TEoo和TEio模式分布的場(chǎng)強(qiáng)度圖來理解此期望。 基模TEoo提供場(chǎng)強(qiáng)度圖上的單個(gè)高強(qiáng)度區(qū)域，而較高階模（例如，TEio)產(chǎn)生可比較 (comparable)面積的雙區(qū)域，但是強(qiáng)度稍低。處于較高階模的光被引導(dǎo)到等離子體換能器， 該等離子體換能器作為響應(yīng)生成表面等離子體。較高階模下的光強(qiáng)度雙區(qū)域提供等離子體 換能器(例如，肥T)的更均勻的覆蓋。引導(dǎo)所得的表面等離子體W加熱記錄介質(zhì)。利用沿著 波導(dǎo)設(shè)置的模式轉(zhuǎn)換器在滑動(dòng)件中生成此較高階模式。記錄介質(zhì)也將光反射回到滑動(dòng)件主 體，從而激發(fā)波導(dǎo)內(nèi)的TEoo和TEio模式。當(dāng)此反射的TEio光傳播通過模階轉(zhuǎn)換器，從而轉(zhuǎn)換回 到TEoo模式并返回到激光二極管光源時(shí)，其可導(dǎo)致激光器不穩(wěn)定。然而，所反射的TEoo模式 丟失并且將不返回回到光源。
[0024] 在下述實(shí)施例中，波導(dǎo)被用來將能量從激光二極管引導(dǎo)并指向到記錄介質(zhì)。參考 圖1，透視圖示出了根據(jù)示例實(shí)施例的HAMR滑動(dòng)件組件100?；瑒?dòng)件組件100包括位于滑動(dòng)件 主體101的輸入表面103上的能量源102(例如，激光二極管）。能量源102將光遞送到接近 HAMR讀/寫頭106的區(qū)域，該HAMR讀/寫頭106位于滑動(dòng)件主體101的介質(zhì)面向表面108附近。 介質(zhì)面向表面108在設(shè)備操作期間面向移動(dòng)的介質(zhì)表面并被保持成接近于該移動(dòng)的介質(zhì)表 面。介質(zhì)面向表面108可被配置為經(jīng)由空氣薄層維持與介質(zhì)表面的分離的空氣軸承表面 (ABS)。
[00巧]滑動(dòng)件組件100在圖1的X-軸（也被稱為跨磁道（cross-track)方向）上橫跨磁記錄 介質(zhì)跟蹤（track)。相對(duì)于滑動(dòng)件，磁記錄介質(zhì)在正交的Z-軸方向（被稱為下磁道（down- track) 方向） 上旋轉(zhuǎn)。在下磁道方向上首先經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的記錄介質(zhì)的任何位置的滑動(dòng)件的邊 緣被稱為前緣，并且最后經(jīng)過記錄介質(zhì)的位置的滑動(dòng)件的邊緣被稱為后緣，該后緣由平面 104指定。當(dāng)磁記錄介質(zhì)相對(duì)于滑動(dòng)件旋轉(zhuǎn)時(shí)，具有滑動(dòng)件組件100的磁記錄頭布置向旋轉(zhuǎn) 的磁記錄介質(zhì)讀和/或?qū)懳辉?br>[0026] 能量源102提供用于在記錄介質(zhì)經(jīng)過讀/寫頭106時(shí)加熱記錄介質(zhì)的電磁能量。光 禪合部件(諸如波導(dǎo)110)整體地形成在滑動(dòng)件組件100內(nèi)，并形成經(jīng)由近場(chǎng)換能器(NFTH12 將來自能量源102的能量遞送至記錄介質(zhì)的光路?？衫弥T如錐形的光波導(dǎo)或拋物面反射 鏡之類的多種光學(xué)元件將激光聚焦在NFT 112上。近場(chǎng)換能器112在讀/寫頭106附近并且在 記錄操作期間引起對(duì)介質(zhì)的加熱。
[0027] 在該示例中，能量源是邊緣發(fā)射激光器，該邊緣發(fā)射激光器從具有位于激光器的 角邊(corner edge)的輸出的細(xì)長(zhǎng)通道發(fā)射光。邊緣發(fā)射激光器被表面安裝在輸入表面103 上并且正交(或近似正交)于輸入表面1〇3(例如，沿著y-方向）發(fā)射光。運(yùn)里描述的波導(dǎo)110 及其變形也可用于其它類型的激光二極管，諸如，垂直腔面發(fā)射激光器（VCS化）。通常， VCS化在垂直于激光器主體的表面的方向上發(fā)射光。能量源102可被安裝在滑動(dòng)件主體101 的表面上(或者在袋或腔內(nèi)）。在運(yùn)些示例的任一個(gè)中的表面發(fā)射激光器或邊緣發(fā)射激光器 可被禪合到滑動(dòng)件主體101，或者經(jīng)由諸如子底座(SiibmountK未示出)之類的禪合部件。
[0028] 能量源102可被安裝在磁記錄頭布置的外部或內(nèi)部。雖然圖1中的示例示出能量源 102被直接安裝到滑動(dòng)件組件100,但本文中所討論的波導(dǎo)110可適用于任意類型的光遞送 配置。例如，在自由空間光遞送配置中，激光器可被安裝到滑動(dòng)件的外部，并通過光纖和/或 波導(dǎo)禪合到滑動(dòng)件。運(yùn)種布置中的滑動(dòng)件可包括輸入表面103上的禪合特征，光禪合到該禪 合特征中并被遞送至波導(dǎo)110,該波導(dǎo)110在一方向上傳播光W激勵(lì)近場(chǎng)換能器112。如本文 中下面將更詳細(xì)地描述的，波導(dǎo)110促進(jìn)W除了垂直于介質(zhì)面向表面108的跨磁道(X-軸)方 向之外的角度將光引導(dǎo)到介質(zhì)面向表面108。
[0029] 現(xiàn)在參考圖2,示出了滑動(dòng)件組件的介質(zhì)面向表面的框圖。介質(zhì)面向表面208的所 示部分包括接近NFT 212的寫極214和波導(dǎo)210。波導(dǎo)210包括由一個(gè)或多個(gè)包層216、220包 圍的忍層218。忍層218和包層216、220可由介電材料制成，選擇運(yùn)些介電材料使得忍層218 的折射率高于包層216、220的折射率。用于波導(dǎo)忍218的具有高折射率的示例介電材料包括 化2〇5(氧化粗）、Ti化(氧化鐵）、抓2〇5(氧化妮）、SiNx(氮化娃，包括Si3N4)、SiC(碳化娃）、Y2化 (氧化錠）、Hf 2〇3 (氧化給）、ZnSe (砸化鋒）、aiS (硫化鋒）、ZnTe (蹄化鋒）、Ba4Ti3〇i2 (鐵酸領(lǐng)）、 GaP(憐化嫁）、Cu化(氧化銅）和Si (娃）。包層216、220的每一個(gè)由具有比忍的折射率低的折 射率的介電材料形成；運(yùn)樣的材料可包括Al2〇3(氧化侶）、SiO(氧化娃）、Si化（二氧化娃）、 SiOxNy(氮氧化娃)和A1N(氮化侶）。波導(dǎo)忍的較高折射率促進(jìn)能量(例如，光)通過波導(dǎo)210的 有效傳播。例如，忍層218可包括化2〇5，而包層216可包括Al2〇3，并且包層220可包括Si化。
[0030] 圖2的隱線(虛線）說明至少波導(dǎo)210的忍層218和包層216W偏斜角度被設(shè)置在介 質(zhì)面向表面208處。雖然波導(dǎo)210相對(duì)于介質(zhì)面向表面是傾斜的，但波導(dǎo)210的端部與介質(zhì)面 向表面齊平，如由矩形截面所示的。
[0031] 在介質(zhì)面向表面208處所示的其它特征包括寫極214和NFT 212。為了附圖簡(jiǎn)潔，示 出寫極214而沒有單獨(dú)地示出散熱器(例如，Cr散熱器）。在介質(zhì)面向表面208處所示的NFT 212的部分是NFT 212的粧的截面。然而，NFT 212的粧還可任選地W偏斜角度被設(shè)置在介質(zhì) 面向表面208處，如利用隱線(虛線)所示的。雖然NFT 212的尺寸可變化，但對(duì)于所示的粧的 截面的示例尺寸是60nmX 25nm。
[0032] 由于可通過沉積多個(gè)層來制造滑動(dòng)件組件的特征，因而忍層218被設(shè)置在平行于 沉積襯底的平面中。雖然忍可在相對(duì)于介質(zhì)面向表面208的任何方向中成角度，但運(yùn)里忍 218被示為在跨磁道方向中成角度，使得通過掩模和沉積步驟的組合來創(chuàng)建該忍。因此，如 所示，忍218、波導(dǎo)210和NFT 212可在平行于彼此W及平行于諸如寫極214之類的其它滑動(dòng) 件組件特征的平面中相對(duì)于介質(zhì)面向表面208成角度。
[0033] 在圖3中，截面圖示出了根據(jù)示例實(shí)施例的用于邊緣發(fā)射激光器302的波導(dǎo)310(不 一定按比例）。通常，激光器302在輸入表面306處和/或附近與波導(dǎo)310對(duì)準(zhǔn)使得波導(dǎo)310被 配置成接收從激光器302發(fā)射的光（箭頭316)。襯底314(或填充區(qū)域)接近如上所討論的包 括高折射率材料的波導(dǎo)310。該襯底314(或填充區(qū)域)可包括低折射率材料。波導(dǎo)310朝向介 質(zhì)面向表面308用通道引導(dǎo)(channel)來自激光器302的光304。模階轉(zhuǎn)換器322在光304到達(dá) 介質(zhì)面向表面之前將光304從第一模式轉(zhuǎn)換成第二模式?？稍诮橘|(zhì)面向（輸出）表面308附近 包括近場(chǎng)換能器312。
[0034] 波導(dǎo)310在跨磁道(X-軸)方向中成角度。波導(dǎo)可從輸入表面306向介質(zhì)面向表面 308傾斜（角度在所示的截面中不可見），或者波導(dǎo)的只一部分可W是傾斜的（例如，模階轉(zhuǎn) 換器322和介質(zhì)面向表面308之間的部分）。波導(dǎo)310的平面近似平行于后緣318。介質(zhì)面向表 面308處的角度可W是相對(duì)于介質(zhì)面向表面308且除了垂直于或平行于介質(zhì)面向表面308的 任何偏斜角度。例如，該角度可W是距介質(zhì)面向表面308的法線的5度到15度之間。為了便于 從激光器302與輸入波導(dǎo)禪合器(未示出）的禪合，在輸入表面306處的波導(dǎo)310幾乎垂直于 輸入表面306。波導(dǎo)310在輸入波導(dǎo)禪合器/模階轉(zhuǎn)換器之后稍微彎曲W形成距介質(zhì)面向表 面308的法線的小角度。在輸入波導(dǎo)禪合器/模階轉(zhuǎn)換器322之后向介質(zhì)面向表面308彎曲的 度數(shù)是小的使得用于近場(chǎng)換能器激勵(lì)的第一較高階波導(dǎo)模式(TEio模式)不轉(zhuǎn)換回到波導(dǎo)的 基模TEoo。為了避免顯著地減少近場(chǎng)換能器效率，距介質(zhì)面向表面的法線的傾斜角通常小于 15度。在運(yùn)些傾斜角處，當(dāng)與沒有傾斜的配置相比較時(shí)，在從介質(zhì)反射后的TEio模式的量大 大減少。從介質(zhì)反射的光包括TEio模式和TEoo模式。然而，只有TEio模式將最終返回到光源 中，導(dǎo)致激光器不穩(wěn)定。
[0035] 為了附圖清楚的目的，激光器302被示為安裝至輸入表面306,但激光器302在實(shí)踐 中可被直接或間接地安裝至輸入表面306。在其它實(shí)施例中，波導(dǎo)310W及周圍的特征（例 如，近場(chǎng)換能器312)可被包括作為突出在滑動(dòng)件主體的頂表面之上(over)的附連至滑動(dòng)件 主體的一部分，藉此促進(jìn)與激光器302的輸出的光禪合。此實(shí)施例可任選地包括接近波導(dǎo) 310的低折射率材料的附加層、波導(dǎo)310上的光柵W及錐體(例如，在介質(zhì)面向表面308處)的 任意組合。
[0036] 圖4-6示出了各種記錄頭特征及其組合的角度化(angling) W使光在記錄介質(zhì)上 的入射成角度并藉此減少激光反射回到光源。圖4示出了其中波導(dǎo)410相對(duì)于介質(zhì)面向表面 408W偏斜角420傾斜。為了比較，沒有傾斜或W垂直于介質(zhì)面向表面408的角度定位的波導(dǎo) 利用虛線406被示為疊加在波導(dǎo)410上。波導(dǎo)410傾斜的部分可位于介質(zhì)面向表面408和模階 轉(zhuǎn)換器422之間。在模階轉(zhuǎn)換器422之前的波導(dǎo)410a的部分(在光源和模階轉(zhuǎn)換器422之間） 可W近似垂直于介質(zhì)面向表面408和光輸入表面(未示出）的角度定位。波導(dǎo)包括包層418并 接近具有粧412和擴(kuò)展部分414的NFT定位。NFT部分412、414兩者都被維持在近似垂直于介 質(zhì)面向表面408的角度處。
[0037] 圖5示出了替代實(shí)施例，其中波導(dǎo)510和NFT的擴(kuò)展部分514兩者都相對(duì)于介質(zhì)面向 表面508 W偏斜角傾斜。波導(dǎo)510和擴(kuò)展部分514可相對(duì)于介質(zhì)面向表面508 W相同或不同的 偏斜角傾斜。波導(dǎo)包括包層518并接近NFT定位。NFT同樣包括粧512，該粧512不是傾斜的-被 維持在近似垂直于介質(zhì)面向表面508的角度下。應(yīng)當(dāng)注意的是，NFT在所述實(shí)施例的每一個(gè) 中可采用多種形狀。例如，雖然擴(kuò)展部分被示為細(xì)長(zhǎng)的盤，但擴(kuò)展部分可被成形為圓盤、漏 斗、方形板或任何其它合適形狀。
[0038] 圖6示出了另一個(gè)替代實(shí)施例，其中波導(dǎo)610、NFT的擴(kuò)展部分614和粧612中的每一 個(gè)相對(duì)于介質(zhì)面向表面608 W偏斜角傾斜。波導(dǎo)610、擴(kuò)展部分614和粧612中的每一個(gè)可相 對(duì)于介質(zhì)面向表面608W相同或不同的角度傾斜。波導(dǎo)包括包層618并接近NFT定位。對(duì)于圖 4-6的實(shí)施例中的每一個(gè)，NFT粧相對(duì)于NFT擴(kuò)展部分的位置(在跨磁道方向上)被重新配置 W提高或維持禪合效率。
[0039] 雖然圖4-6示出NFT近似居中在波導(dǎo)忍附近，但NFT還可被定位成在跨磁道方向上 與波導(dǎo)忍的中屯、偏移。圖7A-B示出了NFT相對(duì)于波導(dǎo)忍710的跨磁道偏移。NFT包括擴(kuò)展部分 714和粧712。在圖7A中，擴(kuò)展部分714和粧712兩者都在跨磁道方向上遠(yuǎn)離中屯、線(利用虛線 716所示的）朝向波導(dǎo)忍側(cè)壁718移位(shift)。然而，NFT可在任一跨磁道方向上移位。因此， 圖7B示出了擴(kuò)展部分714和粧712兩者都在相反的跨磁道方向上（與圖7A相比較)遠(yuǎn)離中屯、 線716朝向波導(dǎo)忍側(cè)壁720移位。雖然波導(dǎo)忍710和擴(kuò)展部分714被示為成角的且粧712不是 成角的，但偏移定位可被應(yīng)用于W上討論的實(shí)施例（例如，圖4-6的那些實(shí)施例）中的任一 個(gè)。
[0040] 圖8A-D示出了對(duì)于波導(dǎo)和NFT的擴(kuò)展部分的各種傾斜角（例如，圖5中所示的幾何 結(jié)構(gòu)）的反射光的X和Z方向中的場(chǎng)分布。圖8A示出了0的傾斜角(不傾斜，或者處于垂直于介 質(zhì)面向表面的角度）下的反射光；圖8B示出了5度的角度下的反射光；圖8C示出了 10度的角 度下的反射光;并且圖8D示出了 15度的角度下的反射光。對(duì)于運(yùn)些分布中的每一個(gè)，波導(dǎo)和 NFT的擴(kuò)展部分W相同的角度成角度（例如，圖8B中的5度）。在下面的表1中概括了TEoo和 TEio模式中的反射光。
[0041] 表 1 「mw
LUU40」 卯尸/r不，TCi豕大tfj巧歧'忙'十守1I1U'罔卯，奴守形膠丄^ 1郁刀' ;贓有1哄冰葉巧tfj嗎：/1'丄腎加 而降低總的反射。使波導(dǎo)和擴(kuò)展NFT部分成角度可將反射回到光源的TEiO模式光從7.4%降 低到0.8% (例如，通過在跨磁道方向中W距介質(zhì)面向表面的法線15度使特征成角度）。因 此，使記錄頭的運(yùn)些特征傾斜可顯著地降低TEio模式功率(例如，10度的角度化導(dǎo)致原始反 射功率的~1/7)。使用小度數(shù)的傾斜(例如，距垂直15度或更?。O大地減少了反射回的光 中的TEio模式，雖然總的反射(TEoo模式加 TEio模式)僅被適量地減少。在光路配置包括模階 轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例中，僅TEio模式將反射回到光源，藉此引起激光器不穩(wěn)定。然而，在介質(zhì)面向 表面處使波導(dǎo)傾斜也降低了近場(chǎng)換能器效率。例如，在10度的傾斜角下，近場(chǎng)換能器效率被 降低了25%。因此，傾斜角被保持較小，例如，《10度。
[0044] 可通過相對(duì)于成角的特征在跨磁道方向中重新定位NFT粧位置來將禪合效率損失 管理在10% W內(nèi)。運(yùn)在圖9A-9B中可見，圖9A-9B示出了從襯底平行平面(巧平面)觀察的相 應(yīng)的成角的NFT和非成角的(non-ang 1 ed) NFT的場(chǎng)分布。如圖9B中所見，對(duì)于波導(dǎo)和NFT的擴(kuò) 展部分的10度角度化，通過移動(dòng)NFT的粧20nm，禪合效率可上升到1.1 %。雖然在該實(shí)施例中 重新定位粧，但該粧不是傾斜的。擴(kuò)展部分的形狀和激光器模式之間的進(jìn)一步匹配可提高 禪合效率。
[0045] 現(xiàn)在參考圖10,流程圖示出了根據(jù)示例實(shí)施例的方法。該方法包括:從激光器向記 錄頭的輸入?yún)^(qū)域的輸入表面發(fā)射1002光。輸入表面基本上平行于介質(zhì)面向表面，并且可垂 直于輸入表面發(fā)射光(雖然不需要運(yùn)樣）。響應(yīng)于發(fā)射1002光，利用波導(dǎo)接收1004光。波導(dǎo)W 除了垂直之外的角度將光引導(dǎo)至輸出表面1006,因?yàn)椴▽?dǎo)W除了垂直于輸出表面之外的角 度被設(shè)置在輸出表面處。波導(dǎo)還可W除了垂直于輸入表面之外的角度被設(shè)置在輸入表面 處。隨后經(jīng)由輸出表面遞送能量W加熱記錄介質(zhì)的一部分1008?？蛇x地，在記錄介質(zhì)的該部 分正被加熱時(shí)，可將磁場(chǎng)施加至記錄介質(zhì)的該部分1010。W此方式，磁場(chǎng)將數(shù)據(jù)記錄至記錄 介質(zhì)。
[0046] W上方法可進(jìn)一步包括經(jīng)由波導(dǎo)將光引導(dǎo)至接近輸出表面的近場(chǎng)換能器。該近場(chǎng) 換能器生成遞送至記錄介質(zhì)的能量的至少一部分。該近場(chǎng)換能器包括擴(kuò)展部分和粧?？衫?用相對(duì)于輸出表面W偏斜角設(shè)置近場(chǎng)換能器的擴(kuò)展部分和/或粧來實(shí)現(xiàn)該方法。擴(kuò)展部分 和/或粧與波導(dǎo)的角度可W是基本上相同的。例如，可W距垂直于輸出表面的位置5度、10度 或15度的角度設(shè)置成角的部件中的每一個(gè)?？蛇x擇波導(dǎo)的角度W便減少?gòu)挠涗浗橘|(zhì)和接近 輸出表面的其它部件反射回到激光器的光。
[0047] 通過術(shù)語(yǔ)"約"，在說明書和權(quán)利要求中使用的表示部件大小、量W及物理性質(zhì)的 所有數(shù)字應(yīng)被理解為在任何情況下被修改，除非另外指明。因此，除非相反地指明，否則在 上述說明書和所附權(quán)利要求中闡述的數(shù)值參數(shù)是近似值，運(yùn)些近似值可根據(jù)利用本文中公 開的示教的本領(lǐng)域技術(shù)人員所尋求的期望性質(zhì)而變化。通過端點(diǎn)對(duì)數(shù)值范圍的使用包括該 范圍內(nèi)的所有數(shù)值(例如巧化包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4^及5)^及該范圍內(nèi)的任何范 圍。
[0048] 示例實(shí)施例的上述描述已被呈現(xiàn)用于說明和描述的目的。運(yùn)不旨在排他性或?qū)l(fā) 明構(gòu)思限制于所公開的精確形式。根據(jù)上面的教導(dǎo)，很多修改和變型是可能的。所公開的實(shí) 施例的任何或所有特征可單獨(dú)或W任何組合應(yīng)用，不旨在限制，而僅是說明性的。范圍不旨 在受詳細(xì)描述限制，而是由所附權(quán)利要求書確定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種裝置，包括： 輸入?yún)^(qū)域，所述輸入?yún)^(qū)域包括輸入表面，所述輸入表面配置成接收以第一模式從能量 源發(fā)射的能量； 模階轉(zhuǎn)換器，所述模階轉(zhuǎn)換器被配置成將所述能量從所述第一模式轉(zhuǎn)換到第二模式； 波導(dǎo)，所述波導(dǎo)包括頂包層和底包層以及設(shè)置在它們之間的襯底平行平面上的芯、接 近所述輸入表面設(shè)置并被配置成接收處于所述第一模式的能量的輸入端、以及接近介質(zhì)面 向表面設(shè)置并被配置成遞送處于所述第二模式的能量的輸出端，所述輸出端與所述介質(zhì)面 向表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成第一偏斜角；以及 接近所述芯且接近所述介質(zhì)面向表面定位的近場(chǎng)換能器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述近場(chǎng)換能器包括擴(kuò)展部分和粧，并且所述擴(kuò)展 部分以與所述介質(zhì)面向表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成第二偏斜角設(shè)置。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一偏斜角和第二偏斜角基本上相同。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述粧以與所述介質(zhì)面向表面和襯底平行平面的 交叉處的跨磁道線成第三偏斜角設(shè)置。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述第一、第二和第三偏斜角基本上相同。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一偏斜角處于距垂直于所述介質(zhì)面向表面 的位置大約5度到大約15度的范圍內(nèi)。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第二偏斜角處于距垂直于所述介質(zhì)面向表面 的位置大約5度到大約15度的范圍內(nèi)。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述第一、第二和第三偏斜角處于距垂直于所述介 質(zhì)面向表面的位置大約5度到大約15度的范圍內(nèi)。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述粧基于所述輸出端的偏斜角接近所述擴(kuò)展部 分進(jìn)行定位。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述近場(chǎng)換能器被設(shè)置成在跨磁道方向上與波導(dǎo) 芯的中心線偏移。11. 一種裝置，包括： 輸入?yún)^(qū)域，所述輸入?yún)^(qū)域包括輸入表面，所述輸入表面配置成接收以第一模式從能量 源發(fā)射的能量； 輸出表面，所述輸出表面配置成向記錄介質(zhì)遞送能量； 模階轉(zhuǎn)換器，所述模階轉(zhuǎn)換器被設(shè)置在所述輸入表面和輸出表面之間并被配置成將所 述能量從所述第一模式轉(zhuǎn)換至第二模式； 波導(dǎo)，所述波導(dǎo)包括頂包層和底包層以及設(shè)置在它們之間的襯底平行平面上的芯、接 近所述輸入表面設(shè)置并被配置成接收處于所述第一模式的能量的輸入端、以及接近所述輸 出表面設(shè)置并被配置成遞送處于所述第二模式的能量的輸出端，所述輸出端在所述輸出表 面與模式轉(zhuǎn)換器之間與所述輸出表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成偏斜角；以及 接近所述芯且接近所述輸出表面的近場(chǎng)換能器，所述近場(chǎng)換能器包括擴(kuò)展部分和粧， 所述近場(chǎng)換能器被配置成從所述輸出端接收處于所述第二模式的能量，其中所述擴(kuò)展部分 以與所述輸出表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成偏斜角設(shè)置。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中輸出端角與擴(kuò)展部分角基本上相同。13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中輸出端角處于距垂直于所述輸出表面的位置大 約5度到大約15度的范圍內(nèi)。14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述近場(chǎng)換能器被設(shè)置成在跨磁道方向上與波 導(dǎo)芯的中心線偏移。15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述粧以與所述輸出表面和襯底平行平面的交 叉處的跨磁道線成偏斜角設(shè)置。16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述粧基于輸出端角接近所述擴(kuò)展部分進(jìn)行定 位。17. -種方法，包括： 將第一模式的光從激光器發(fā)射到記錄頭的輸入?yún)^(qū)域的輸入表面； 利用波導(dǎo)的第一部分接收處于所述第一模式的光； 將所述波導(dǎo)內(nèi)的光從所述第一模式轉(zhuǎn)換至第二模式； 經(jīng)由處于除了垂直之外的角度下的所述波導(dǎo)的第二部分將處于所述第二模式的光引 導(dǎo)到所述記錄頭的輸出表面，所述波導(dǎo)的第二部分在所述輸出表面和模式轉(zhuǎn)換器之間以與 所述輸出表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成偏斜角設(shè)置;以及 經(jīng)由所述輸出表面遞送能量以加熱記錄介質(zhì)的一部分。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括經(jīng)由所述第二部分將所述光引導(dǎo)至接近所述 輸出表面并被配置成生成所述能量的近場(chǎng)換能器，所述近場(chǎng)換能器包括擴(kuò)展部分和粧，所 述擴(kuò)展部分以與所述輸出表面和襯底平行平面的交叉處的跨磁道線成偏斜角設(shè)置。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述粧以與所述輸出表面和襯底平行平面的交 叉處的跨磁道線成偏斜角設(shè)置。20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述粧基于所述波導(dǎo)的偏斜角接近所述擴(kuò)展部 分進(jìn)行定位。
【文檔編號(hào)】G11B5/60GK105957539SQ201511036219
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2015年12月7日
【發(fā)明人】L·曹, 彭初兵, W·舒勒茨
【申請(qǐng)人】希捷科技有限公司