具有集成的偏振旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)的熱輔助磁記錄寫入器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及具有集成的偏振旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)的熱輔助磁記錄寫入器。描述了一種熱輔助磁記錄(HAMR)寫入器。該HAMR寫入器與提供具有第一偏振狀態(tài)的能量的激光器耦合。該HAMR寫入器具有被配置成在使用期間駐留靠近介質(zhì)的空氣承載表面(ABS)、多個波導(dǎo)、主極和至少一個線圈。該主極寫入該介質(zhì)，并且由(一個或更多個)線圈激勵。波導(dǎo)接收來自激光器的能量，并且朝向該ABS引導(dǎo)能量。波導(dǎo)包括輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)。該輸入波導(dǎo)被配置成傳送具有第一偏振狀態(tài)的光。該輸出波導(dǎo)被配置成傳送具有與該第一偏振狀態(tài)不同的第二偏振狀態(tài)的光。波導(dǎo)被光學(xué)地耦合并且被配置成使能量從該第一偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)移到該第二偏振狀態(tài)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】


技術(shù)介紹
常規(guī)的熱輔助磁記錄(HAMR)換能器通常至少包括波導(dǎo)、近場換能器(NFT)，主極和用于激勵主極的線圈。常規(guī)的HAMR換能器使用從傳統(tǒng)激光器接收的光或能量使得向磁記錄介質(zhì)寫入。來自激光器的光入射到波導(dǎo)上并且耦合到波導(dǎo)中。由傳統(tǒng)波導(dǎo)將光引導(dǎo)到ABS附近的NFT。NFT將光聚焦到諸如磁盤的磁記錄介質(zhì)(未示出)。這個區(qū)域因此受熱。激勵主極，并且使用來自磁極尖部的場以向該記錄介質(zhì)的受熱部分寫入。盡管常規(guī)的HAMR換能器起作用，但是仍然需要提高性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
附圖說明圖1是描述HAMR磁盤驅(qū)動器的一個示例性實施例的側(cè)視圖的圖。圖2是描述HAMR寫入器的部分的一個示例性實施例的分解透視圖的圖。圖3A和圖3B是描述HAMR寫入器的部分的另一個示例性實施例的截面視圖和側(cè)視圖的圖。圖4是HAMR寫入器的另一個示例性實施例的截面視圖的圖。圖5是HAMR寫入器的另一個示例性實施例的截面視圖的圖。圖6是HAMR寫入器的另一個示例性實施例的截面視圖的圖。圖7是HAMR寫入器的另一個示例性實施例的側(cè)視圖的圖。圖8是HAMR寫入器的另一個示例性實施例的側(cè)視圖的圖。圖9是描述用于制造HAMR寫入設(shè)備的方法的一個示例性實施例的流程圖。圖10是描述用于針對HAMR寫入設(shè)備制造波導(dǎo)的方法的一個示例性實施例的流程圖。圖11是描述用于針對HAMR寫入設(shè)備制造波導(dǎo)的方法的一個示例性實施例的流程圖。圖12-17描述在針對HAMR磁盤驅(qū)動器制造波導(dǎo)的期間晶圓的一個示例性實施例的截面視圖。具體實施方式圖1描述熱輔助磁記錄(HAMR)寫入設(shè)備或磁盤驅(qū)動器100的部分的一個示例性實施例的側(cè)視圖。為了清楚起見，圖1不是按比例的。為了簡單起見，沒有示出HAMR磁盤驅(qū)動器100的所有部分。另外，盡管在特定部件的背景下描述HAMR磁盤驅(qū)動器100，可以使用其它部件和/或不同的部件。例如，未示出用于驅(qū)動并控制HAMR磁盤驅(qū)動器100的各種部分的電路。為了簡單起見，僅示出了單個部件。然而，可以使用每個部件及其子部件的多個。HAMR磁盤驅(qū)動器100包括介質(zhì)102、滑塊110、HAMR換能器120和激光器子組件170。在HAMR磁盤驅(qū)動器100中可以包括附加的和/或不同的部件。盡管未示出，通常將滑塊110以及因此將激光器組件170和HAMR換能器120附接至懸架。激光器組件170包括激光器172和底座(submount)174。底座174是可以將激光器172附著至其的基板，用于提高機械穩(wěn)定性、散熱、易于制造和更好的魯棒性。激光器172可以是諸如激光器二極管或其它激光器的芯片。激光器172輸出具有指示為圖1的偏振狀態(tài)1(第一偏振狀態(tài))的特定偏振狀態(tài)的能量。在一些實施例中，這個第一偏振狀態(tài)是TE模式。例如，可以在跨軌跡方向(cross-trackdirection)上對光進行線性偏振。激光器172通過最靠近HAMR換能器120的表面來輸出該光能。HAMR換能器120被制造在滑塊110上并且包括在使用期間接近介質(zhì)102的空氣承載表面(ABS)。總體上，在HAMR寫入設(shè)備100中存在HAMR寫入換能器120和讀取換能器。然而，為了清楚起見，僅示出了HAMR寫入換能器120。如在圖1中所見的，HAMR換能器120包括：近場換能器(NFT)130、波導(dǎo)140、主極150和(一個或更多個)線圈155。將波導(dǎo)140與激光器172光學(xué)地耦合。波導(dǎo)140朝向ABS傳送(carry)來自激光器172的光能。NFT130使來自波導(dǎo)140的這個能量的部分與介質(zhì)102耦合。在一些實施例中，NFT130占用ABS的部分。NFT130向介質(zhì)102轉(zhuǎn)移能量。寫入極150由線圈155激勵并寫入到介質(zhì)102。(一個或更多個)線圈155可以是螺線管線圈或螺旋(扁平)線圈。還可以存在包括但不限于其它磁極和/或屏蔽的其它部件。在一些實施例中，NFT130可被配置成傳播表面等離子極化激元。在這類實施例中，可需要NFT130利用橫磁(TM)模式。該模式的電場可以定向在沿軌跡(downtrack)方向。在其它實施例中，NFT130可被配置成接收用于(一個或更多個)其它原因而以特定方式偏振的能量。NFT130接收的光的所需的偏振被描述為圖1中的偏振狀態(tài)2(第二偏振)。偏振狀態(tài)2與激光器172發(fā)射的偏振狀態(tài)1不同。波導(dǎo)140包括接收來自激光器172的光的輸入波導(dǎo)和可以向NFT130提供光的輸出波導(dǎo)。光學(xué)耦合波導(dǎo)140。這個可以通過在波導(dǎo)很接近的區(qū)域中重疊波導(dǎo)來實現(xiàn)。在圖1中用虛線示出了這個重疊。在圖1所示的實施例中，存在四個波導(dǎo)140。然而，在另一個實施例中，可能使用其它數(shù)量的波導(dǎo)。波導(dǎo)140至少包括輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)。由最靠近激光器140的輸入波導(dǎo)接收的光能以第一狀態(tài)(圖1中的偏振狀態(tài)1)進行偏振。在一些實施例中，波導(dǎo)140中的第一個波導(dǎo)還可以被需要利用線性偏振光以TE形式激勵，該線性偏振光具有跨軌跡方向上的電場。在其它實施例中，輸入波導(dǎo)針對以另一種方式偏振的光可以提高效率。然而，由激光器172輸出的光的第一偏振狀態(tài)可以是不同于例如為了由NFT130使用而需要的。因此，由激光器172以第一偏振狀態(tài)輸出的能量可以與以第二偏振狀態(tài)輸入到NFT130所需的能量不匹配。因此，光學(xué)耦合波導(dǎo)140，使得橫穿在波導(dǎo)140之間的光的偏振狀態(tài)從第一偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)移到第二偏振狀態(tài)。例如，NFT130可以被配置為在沿軌跡方向(TM偏振)上線性偏振的光，而激光器172輸出在跨軌跡方向(TE偏振)上偏振的光。因此，配置波導(dǎo)140使得當來自激光器172的能量從一個波導(dǎo)轉(zhuǎn)移至另一個波導(dǎo)時，偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)變。因此，波導(dǎo)140轉(zhuǎn)變來自激光器172的能量的偏振以匹配所需的偏振狀態(tài)。在運行中，激光器172發(fā)射具有第一偏振狀態(tài)的光。然后該光以第一偏振狀態(tài)進入輸入波導(dǎo)。將輸入波導(dǎo)可選地光學(xué)耦合到下一個波導(dǎo)，等等，直到達到該輸出波導(dǎo)。該輸出波導(dǎo)的輸出處的光的偏振是第二偏振狀態(tài)。例如，該輸入波導(dǎo)可以傳送TE偏振的能量，而該輸出波導(dǎo)傳送TM偏振的光。因此，在橫穿波導(dǎo)140的同時，尤其是在光學(xué)耦合波導(dǎo)140的區(qū)域中，光的偏振已經(jīng)從第一偏振狀態(tài)旋轉(zhuǎn)至第二偏振狀態(tài)。波導(dǎo)140還將光導(dǎo)向到NFT130。因此，進入NFT130的光具有所需的第二偏振狀態(tài)。NFT128使光聚焦到磁記錄介質(zhì)102的區(qū)域。能夠在高矯頑磁性介質(zhì)上寫入高密度字節(jié)，其中，磁極150由線圈155激勵至適度的磁場。HAMR磁盤驅(qū)動器100可以顯示增強的性能。使用波導(dǎo)140，來自激光器172的光能的偏振能夠被旋轉(zhuǎn)至所需的方向。因此，能夠向NFT130提供具有所需偏振的能量。例如，能夠在HAMR換能器100中使用傳播表面等離子激元的NFT130。另外，可以在HAMR磁盤驅(qū)動器100中使用產(chǎn)生跨軌跡方向上線性偏振的光的較低成本的激光器172。因此，可以提高HAMR磁盤驅(qū)動器的性能。圖2描述了HAMR磁盤驅(qū)動器100′的部分的另一個示例性實施例的分解透視圖。為了清楚起見，圖2不是按比例的。為了簡單起見，沒有示出HAMR磁盤驅(qū)動器100′的所有部分。另外，盡管在特定部件的背景下描述HAMR磁盤驅(qū)動器100′，但是可以使用其它部件和/或不同的部件。進一步地，在不同實施例中部件的布置可以變化。HA本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種熱輔助磁記錄寫入設(shè)備，即HAMR寫入設(shè)備，所述HAMR寫入設(shè)備與用于提供具有第一偏振狀態(tài)的能量的激光器耦合，所述HAMR寫入設(shè)備包括被配置成在使用期間接近介質(zhì)的空氣承載表面即ABS，并且包括：主極；用于激勵所述主極的至少一個線圈；以及用于接收來自所述激光器的所述能量并用于朝向所述ABS引導(dǎo)所述能量的多個波導(dǎo)，所述多個波導(dǎo)包括：輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)，所述輸入波導(dǎo)被配置成傳送具有所述第一偏振狀態(tài)的光，所述輸出波導(dǎo)被配置成傳送具有與所述第一偏振狀態(tài)不同的第二偏振狀態(tài)的光，所述多個波導(dǎo)被光學(xué)地耦合并且被配置成使所述能量從所述第一偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)移到所述第二偏振狀態(tài)。

【技術(shù)特征摘要】
2015.06.26 US 14/752,4821.一種熱輔助磁記錄寫入設(shè)備，即HAMR寫入設(shè)備，所述HAMR寫入設(shè)備與用于提供具有第一偏振狀態(tài)的能量的激光器耦合，所述HAMR寫入設(shè)備包括被配置成在使用期間接近介質(zhì)的空氣承載表面即ABS，并且包括：主極；用于激勵所述主極的至少一個線圈；以及用于接收來自所述激光器的所述能量并用于朝向所述ABS引導(dǎo)所述能量的多個波導(dǎo)，所述多個波導(dǎo)包括：輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)，所述輸入波導(dǎo)被配置成傳送具有所述第一偏振狀態(tài)的光，所述輸出波導(dǎo)被配置成傳送具有與所述第一偏振狀態(tài)不同的第二偏振狀態(tài)的光，所述多個波導(dǎo)被光學(xué)地耦合并且被配置成使所述能量從所述第一偏振狀態(tài)轉(zhuǎn)移到所述第二偏振狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HAMR寫入設(shè)備，其進一步包括：近場換能器，即NFT，所述NFT接近所述ABS，并且用于將所述能量聚焦到所述介質(zhì)的區(qū)域上，所述NFT與所述輸出波導(dǎo)光學(xué)耦合并且接收具有所述第二偏振狀態(tài)的所述能量。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HAMR寫入設(shè)備，其中，所述多個波導(dǎo)由所述輸入波導(dǎo)和與所述輸入波導(dǎo)耦合的所述輸出波導(dǎo)組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的HAMR寫入設(shè)備，其中，在與所述輸入波導(dǎo)中的能量傳播的第一方向垂直的第一平面中，所述輸入波導(dǎo)具有輸入長軸和輸入短軸，其中，在與所述輸出波導(dǎo)的能量傳播的第二方向垂直的第二平面中，所述輸出波導(dǎo)具有輸出長軸和輸出短軸，所述輸入長軸基本上垂直于所述輸出長軸，所述輸入波導(dǎo)和所述輸出波導(dǎo)在用于所述輸入波導(dǎo)和所述輸出波導(dǎo)的耦合區(qū)域中在垂直于所述第一方向和所述第二方向的方向上偏移。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的HAMR寫入設(shè)備，其中，所述輸入波導(dǎo)和所述輸出波導(dǎo)偏移不超過所述輸入長軸。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的HAMR寫入設(shè)備，其中，所述輸入波導(dǎo)和所述輸出波導(dǎo)偏移不超過所述輸出短軸。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的HAMR寫入設(shè)備，其中，所述耦合區(qū)域在傳輸?shù)乃龇较蛏暇哂旭詈祥L度，并且其中，在所述耦合區(qū)域中，傳播的所述第一方向和傳播的所述第二方向相等。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的HAMR寫入設(shè)備，其中，所述輸入波導(dǎo)和所述輸出波導(dǎo)中的至少一個沿著所述耦合長度成錐形，使得所述輸入波導(dǎo)的所述至少一個終止在所述耦合長度的第一端部處，并且所述輸出波導(dǎo)終止在所述耦合長度的與所述第一端部相對的第二端部處。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的HAMR寫入設(shè)備，其中，所述輸入波導(dǎo)和所述輸出波導(dǎo)由蝕刻停止層隔開。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的HAMR寫入設(shè)備，其中，所述多個波導(dǎo)包括多個定向耦合波導(dǎo)和多個絕熱耦合波導(dǎo)中的至少一個。11.一種熱輔助磁記錄磁盤驅(qū)動器，即HAMR磁盤驅(qū)動器，所述HAMR磁盤驅(qū)動器包括：介質(zhì)；激光器，所述激光器用于提供具有第一偏振狀態(tài)的能量；滑塊，所述滑塊具有空氣承載表面即ABS，和HAMR寫入換能器，所述HAMR寫入換能器包括：主極、用于激勵所述主極的至少一個線圈、和多個波導(dǎo)，所述多個波導(dǎo)接收來自所述激光器的所述能量并且朝向所述ABS引導(dǎo)所述能量，所述多個波導(dǎo)包括輸入波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)，所述輸入波導(dǎo)被配置成傳送來自所述激光器的具有所述第一偏振狀態(tài)的光，所述輸出波導(dǎo)被配置成傳送具有與所述第一偏振狀態(tài)不同的第二偏振狀態(tài)的光，所述多個波導(dǎo)被光學(xué)耦合并且被配置成使所述能量從所述第一偏振狀態(tài)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：D·A·V·奧登，S·索查瓦，J·木，G·伊，
申請(專利權(quán))人：西部數(shù)據(jù)弗里蒙特公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US