利用激光调制的触点检测的装置和方法制造方法及图纸

本申请公开了利用激光调制的触点检测。一种装置经配置以检测换能器的空气轴承表面和使用调制热传感器信号的介质之间的触点。激光源产生调制后的激光。热传感器被布置在或接近空气轴承表面，并受到调制激光的循环加热。热传感器经配置以响应所述循环加热而产生经调制的传感器信号。

【技术实现步骤摘要】
利用激光调制的触点检测专利技术概述一些实施例针对一种经配置以使用热传感器信号检测接触的装置。该装置包括被配置以产生调制激光的激光源以及包括空气支承表面的换能器。根据一些方面，所述换能器经配置以使用激光作为能量源来加热磁介质的区域。热传感器置于在或接近空气轴承表面并受到调制后激光的循环加热。该热传感器经配置以响应于该循环加热而产生调制传感器信号。一些实施例涉及一种使用激光调制传感器信号检测接触的方法。该方法包括产生调制后的激光。在或接近换能器的空气轴承表面提供的热传感器受到调制后激光的循环加热。响应于热传感器的该循环加热而产生调制热传感器信号。鉴于下文的详细讨论和附图，可以理解各种实施例的这些和其它特征以及各方面。附图简述图1是表示头换能器的横截面示例的框图；图2示出根据各种实施例可被包括在HAMR换能器中的详细结构和特性；图3示出根据特定实施例的换能器；图4是示出根据一些实施例可用于测量HMS和/或接触的装置的横截面的框图；图5-7示出了根据本文描述的实施例的各种处理；图8示出表明由于激光加热的DETCR幅度响应变化作为加热器功率的函数的实验性自旋支架数据；图9表示识别触点功率的相应的激光多普勒测速仪(LDV)数据；以及图10表示DETCR相位与8点尾随趋势的偏离作为加热器功率的函数。专利技术详述本专利技术一般地涉及用于数据存储的磁记录设备。数据存储系统可以包括分别从磁存储介质写入(例如，写入器)和读取(例如，读取器)信息的一个或多个传感器。通常希望在换能器及其相关介质之间具有相对小的距离或间隔。该距离或间距在本文中称为“磁头介质分离”(HMS)。通过减少磁头介质分离，读取器和写入器一般是能够更好地从介质写入和读取数据。减少磁头-介质间距也允许测量记录介质地貌，诸如用于检测凹凸和记录介质表面的其它特征。各种实施方案中涉及热辅助磁记录(HAMR)记录。在HAMR系统中，有时也被称作热辅助磁记录(TAMR)系统，磁存储介质(例如，硬盘驱动器磁盘)能克服限制常规磁介质的面数据密度的超顺磁效应。在HAMR记录系统中，信息位在升高温度记录在磁性存储层上。存储层中的加热区确定数据位尺寸，以及线性记录密度由数据位之间的磁转换确定。为了实现所需的数据密度，HAMR头换能器包括将光从激光引导到磁存储介质的光学部件。该HAMR介质热点可需要小于电流源(例如激光二极管)可获得的光的半波长。由于所谓的衍射极限，光学元件不能在该规模集中光。达到极小密闭热点的一种方式是使用光学近场换能器(NFT)，诸如等离激元的光学天线。该NFT经设计以在设计光的波长到达当地的表面等离激元。在谐振时，由于在NFT金属中电子的集体振荡，高电场包围NFT。部分区域将隧道入磁存储介质并被吸收，提高介质的局部温度用于记录。在介质中的局部温度提高显著降低了磁材料的矫顽力，优选为零，这使得在使用相对低磁通密度区域的高各向异性磁介质上记录数据。硬盘驱动器(HDD)的重要功能例如是要精确地设定磁头换能器和硬盘驱动器的磁存储介质表面之间的间隙。为此，各种技术可以用于检测磁头传感器和磁盘表面之间的接近或接触。一种方法是当头换能器靠近于磁盘表面时测量写在磁存储介质上的模式振幅并关联读取信号振幅增加与分离的减少。因为一旦头换能器与磁盘表面接触，幅度不能增加，因此除了间距变化，可以使用该方法检测磁头介质接触。为了校准磁头和介质和/或凹凸之间的接触测量，磁头接触磁盘以建立零间隙的参考点。可以监控磁头介质分离信号，诸如在头换能器提供的读取器或热传感器产生的信号，并测量产生的温度变化。热传感器可以是电阻(TCR)传感器的温度系数，使得测量温度变化通过测量TCR传感器的电阻变化实现。示例热传感器可以是电阻传感器(DETCR)的双端温度系数。根据不同的技术，为了测量电阻改变，DC电流被提供给热传感器，并测量经过传感器的电压。使用所测量的传感器信号检测磁头介质接触。超过预定义阈值的任何电阻变化可以用来确定接触。一些技术使用换能器的加热器的调制，以提供间歇性接触信号来检测接触。该AC模式接触检测技术允许驱动频率的响应分离于其他噪声频率用于提高信噪比。在一些HAMR设备中，使用激光来加热介质，减少磁性材料的矫顽力及使得磁性写入到高矫顽力的磁性材料。该HAMR激光也可以用于产生信号，该信号用于产生接触的数据和/或磁头介质间距(HMS)数据。该操作可是有利的以通过提供调制激光而在热传感器中产生AC响应。当指示接触时，然后对振幅或相位变化监测从热传感器所产生的信号。可在宽于机械式响应频率的频率范围对激光进行调节，提供更短的采样周期和更快的响应时间。当在比机械响应频率更高的频率调制激光时，滑块的机械运动由于激光可以忽略不计。因为测量不受机械运动的干扰，机械运动的缺乏允许更准确的测量。此外，依赖于调制激光的技术可以允许更高的温度下实现。当传感器工作在较高温度时，磁头和介质之间的温度变化较大，当与介质发生接触时可以提供更大响应(较大的信噪比)。在接触和非接触之间的热流差值大于较高温度，因此，接触检测信号是较大的。本公开的实施例涉及使用调制激光来测量HMS和/或磁头介质接触的装置和方法。例如，本文所讨论的一些方法包括经配置以产生激光并调制激光振幅的激光源。例如置于滑块上的换能器具有空气轴承表面，并且经配置以使用激光作为能量源来加热磁介质的区域。热传感器位于或接近空气轴承表面并受到调制激光的循环加热。该热传感器经配置以响应于该循环加热而产生调制传感器信号。在各种实施例中，激光源是在换能器的外部。根据一些实施方式，激光源集成于换能器。在HAMR中，激光通过加热磁介质的区域而产生具有改变磁介质矫顽力的功率的激光。在一些实施方式中，调制激光具有的功率小于使得空气轴承表面与介质之间限定的换能器和/或空气轴承的光引入机械调制所需要的功率。根据各个方面，该调制激光具有的频率闻于和激光源或换能器的机械运动相关联的机械响应频率。调制激光功率具有的功率小于改变磁介质的矫顽力所需要的功率。根据一些实施方式，调制激光功率的功率小于将数据写入或从磁介质上擦除数据所需功率。在某些情况下，调制激光包括在多个激励频率调制激光。调制激光的光可以包括幅值调制激光。在一些实施例中，调制信号传感器适用于检测和/或测量换能器和介质之间的间距变化。传感器信号可用于产生磁头介质空隙数据、磁头介质分离数据、磁头介质接近数据，磁头介质接触数据和/或磁头热孔洞接触数据。在各种实施方式中，调制传感器信号可以具有约500赫兹到2MHz指尖或约I千赫和500千赫之间的的频率。各种方法包括在或接近空气轴承表面的NFT，以及所述热传感器可经配置以使得它与NFT的4微米到从约0.5微米的范围。例如，热传感器可以从NFT不超过约4微米，或不超过约3微米，或不超过约2微米，或不超过约1.5微米，或不超过约1.2微米，或不超过约I微米，或不超过约0.8微米,或不超过约0.5微米。在一些实施方式中，检测器经配置以使用所述调制传感器信号，以检测换能器和介质之间的接触。在各种方法中，检测器经配置以使用传感器信号的波形参数变化作为加热器功率的函数来检测换能器和介质之间的接触。例如，在各种实施方式中，表示接触的波形参数可以是波形形状，作为加热器功率的函数的传感器信号的振幅和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：激光源，经配置成产生激光并调制所述激光；换能器，包括空气轴承表面并经置以使用激光作为能量源用于加热磁介质的区域；以及在或接近所述空气轴承表面并受到所述调制激光循环加热的热传感器，所述热传感器经配置以响应所述循环加热而产生调制的传感器信号。

【技术特征摘要】
2013.03.13 US 13/802,3861.一种装置，包括: 激光源，经配置成产生激光并调制所述激光； 换能器，包括空气轴承表面并经置以使用激光作为能量源用于加热磁介质的区域；以及 在或接近所述空气轴承表面并受到所述调制激光循环加热的热传感器，所述热传感器经配置以响应所述循环加热而产生调制的传感器信号。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述调制激光具有的功率小于以使换能器的光致机械调制所需要的功率。3.如权利要求1所述的装置，其中所述调制激光具有的功率小于在空气轴承表面与介质之间限定的空气轴承光诱导机械调制所需要的功率。4.如权利要求1所述的装置，其中，以换能器的机械响应可忽略的调制频率调制所述所述调制激光。5.如权利要求1所述的装置，其中，所述调制激光具有的功率小于改变磁介质的矫顽力所需要的功率。6.如权利要求1所述的装置，其中，所述调制传感器信号适用于感测换能器和介质之间的间距变化。7.如权利要求1所述的装置，其中，所述调制传感器信号适用于测量所述换能器和所述介质之间的间距变化。8.如权利要求1所述的装置，其中，所述调制传感器信号适于检测所述换能器和介质之间的接触。9.如权利要求1所述的装置，其中，所述调制传感信号适于检测所述换能器和所述介质的凹凸之间的接触。10.如权利要求1所述的装置，包括在或接近换能器的空气轴承表面的读取器，所述读取器被配置为生成指示所述换能器和介质之间间距变化的读取器信号。11.如权利要求1所述的装置，包括在或接近换能器的空气轴承表面的读取器，所述读取器被配置为生成指示所述换能器和介质之间间距变化的读取器信号。12.如权利要求1所述的装置，其中，所述调制传感器信号具有大约500赫...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·基利，K·斯盖帕司，D·麦卡恩，M·T·约翰逊，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US