分层的光学波导和近场换能器制造技术

本申请公开了分层的光学波导和近场换能器。波导，包括：由具有折射率n4的材料制成的顶覆层；芯双层结构，该芯双层结构包括具有折射率n3的较低折射率的芯层以及具有折射率n1的较高折射率的芯层，其中较高折射率的芯层包括TiO2，以及Nb2O5、CeO2、Ta2O5、ZrO2、HfO2、Y2O3、Sc2O3、MgO、Al2O3和SiO2中的一种或多种，其中较低折射率的芯层邻近于较高折射率的芯层；由具有折射率n2的材料制成的底覆层，其中该波导被配置成使得芯双层结构的较高折射率的芯层邻近于顶覆层并且芯双层结构的较低折射率的芯层邻近于底覆层，其中n4小于n3和n1，并且n2小于n3和n1。

【技术实现步骤摘要】
分层的光学波导和近场换能器
技术介绍
在热辅助磁性/光学记录中，信息位在高温下被记录到存储介质的存储层。通常，存储介质上的点或位被加热以充分降低其矫顽力，使得所施加的磁场或光写入信号可以将数据记录到存储介质。当前加热存储介质的方法包括将能量引导和集中到存储介质。需要用于集中能量的不同和更有利的方法和设备，以便减小加热点的大小，以便增加存储介质的存储密度。
技术实现思路
公开了波导，其包括:由具有折射率n4的材料制成的顶覆层；芯双层结构，该芯双层结构包括具有折射率113的较低折射率的芯层以及具有折射率!^的较高折射率的芯层，其中较高折射率的芯层包括 T12,以及 Nb205、CeO2, Ta2O5, ZrO2, HfO2, Y2O3> Sc203、MgO, Al2O3 和S12中的一种或多种，其中较低折射率的芯层邻近于较高折射率的芯层；由具有折射率n2的材料制成的底覆层，其中该波导被配置成使得芯双层结构的较高折射率的芯层邻近于顶覆层并且芯双层结构的较低折射率的芯层邻近于底覆层，其中n4小于n3和叫，并且n2小于n3 和 Ii1。 还公开了设备，其包括:光源；以及波导，该波导包括:由具有折射率n4的材料制成的顶覆层；芯双层结构，该芯双层结构包括具有折射率n3的较低折射率的芯层以及具有折射率Ii1的较高折射率的芯层，其中较高折射率的芯层包括T12,以及Nb205、CeO2, Ta2O5,Zr02、Hf02、Y203、Sc203、Mg0、Al203和S12中的一种或多种，其中较低折射率的芯层邻近于较高折射率的芯层；由具有折射率n2的材料制成的底覆层，其中该波导被配置成使得芯双层结构的较高折射率的芯层邻近于顶覆层并且芯双层结构的较低折射率的芯层邻近于底覆层，其中n4小于n3和Ii1,而n2小于n3和Ii1,其中光源和波导被配置成使得来自光源的光被引导进波导。 还公开了盘式驱动器，其包括:具有弯曲部的至少一个致动器臂；至少一个设备，其中每个弯曲部在其远端具有头部，其中每个设备包括:光源；以及波导，该波导包括:由具有折射率n4的材料制成的顶覆层；芯双层结构，该芯双层结构包括:具有折射率n3的较低折射率的芯层；以及具有折射率Ii1的较高折射率的芯层，其中较高折射率的芯层包括T12,以及 Nb2O5' Ce02、Ta2O5' ZrO2, HfO2, Y2O3> Sc2O3> MgO, Al2O3 和 S12 中的一种或多种，其中较低折射率的芯层邻近于较高折射率的芯层；由具有折射率n2的材料制成的底覆层，其中该波导被配置成使得芯双层结构的较高折射率的芯层邻近于顶覆层并且芯双层结构的较低折射率的芯层邻近于底覆层，其中n4小于n3和叫，而n2小于n3和Ii1 ;磁读取器:以及磁写入器。 本公开的以上
技术实现思路
并非旨在描述每个公开的实施例或本公开的每种实施。以下的描述尤其举例说明示例性的实施例。在整个申请的几处地方，通过实例列表来提供指导，该实例可用于各种组合中。在每个实例中，所述列表仅充当典型的组，不应该被解释为排他性的列表。 【附图说明】 图1是根据示例性实施例的利用近场换能器和波导的热辅助记录滑块的透视图。 图2是根据一个示例性实施例的波导、写入极和近场换能器的剖视图。 图3是根据另一个示例性实施例的波导、写入极和近场换能器的剖视图。 图4不出在633nm和825nm处测量的层压体光损耗相对于总的膜厚度。 图5示出具有各种量的TaO的层压膜在633nm和825nm处的折射率。 附图不一定按比例绘制。附图中所用的相同数字指代相同的组件。然而，将理解的是:在给定附图中使用数字指代组件并不旨在限制在另一个附图中标以相同数字的组件。 【具体实施方式】 在下面的描述中，参考形成本文的一部分的附图组，其中通过例示的方式示出几个具体的实施例。将理解的是:可设想并且可做出其他实施例而不脱离本公开的范围或精神。因此，以下详细描述不应被认为具有限制意义。 除非另有指示，在说明书和权利要求中使用的表述特征尺寸、数量和物理特性的所有数字将被理解为在所有情况下由术语“大约”修改。因此，除非有相反指明，在前述说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是近似值，该近似值可依赖由本领域技术人员利用本文所公开的教导而应该获得的性质而变化。 通过端点的数值范围的声明包括在该范围(例如，I到5包括1、1.5、2、2.75、3、 3.80、4和5)和该范围内的任意范围之内包含的所有数字。 正如在本说明书和所附的权利要求中所使用，单数形式“一”、“一个”和“该”涵盖具有复数个对象的实施例，除非该内容另外明确规定。正如在本说明书和所附权利要求中所使用，通常在其包括“和/或”的意义上使用术语“或”，除非该内容另外明确规定。 “包含”、“包括”或类似术语是指涵盖但不限于，也就是说，包括并且不排斥。应该指出的是:“顶部”和“底部”(或其他术语，像“上部”和“下部”)被严格地用于相对描述，并不意味着其中定位所述元件的条款的任何总体方向。 本公开涉及一种光传输系统，用于其中期望一束高度集中和相对强大的电磁能量的应用。如上所述，一种这样的应用是在热/加热辅助磁记录中，本文中指的是HAMR。现在参考图1，透视图显示示例性的HAMR滑块100。该示例性的滑块100包括集成到滑块100的后缘面104中的边缘发射激光二极管102。激光二极管102接近HAMR读/写头106，HAMR读/写头106具有位于滑块100的气垫面(ABS) 108上的一个边缘。在设备运行期间，ABS108面向并被保持接近移动的介质表面(未示出)。 激光二极管102提供电磁能量来在靠近读/写头106的点处加热介质表面。诸如波导Iio之类的光耦合组件被一体地形成于滑块器件100内，以从激光器102向介质传输光。特别地，局部波导和NFT112可位于接近i卖/写头106以在写操作期间提供介质的局部加热。虽然在这个实例中激光二极管102是集成的边缘发射器件，将理解的是:波导/NFT112可适用于任何光源和光传输机制。例如,可用表面发射激光器(SEL)来代替边缘发射激光器，并且滑块可使用集成和外部激光器的任意组合。 HAMR器件利用如上所述的光学器件类型来加热磁记录介质(例如硬盘)，以便克服限制典型磁介质的面数据密度的超顺磁效应。为了在此介质上记录，该介质的一小部分被局部加热到居里温度以上，同时由磁写入头写入。诸如激光的相干光源可提供能量来创建这些热点，而光学元件(例如安装到容纳写入头的滑块中)被配置为将该能量引导到介质上。 当施加光到HAMR介质时，光被集中到发生写入的轨道上的小热点中。为了创建这个小热点，来自光源的能量(例如集成到写入头或与写入头分开的激光)可被发射进入集成到硬盘驱动头的波导中。光通过所述波导传播，并且可以耦合到光NFT(例如或者直接从所述波导，或者通过聚焦元件的方式)。 在图2中，根据一个示例性的实施例，剖视图示出读/写头106的部分。在此视图中，ABS108和NFTl 12接近磁介质202 (例如磁盘)的表面。波导110传输电磁能量204到NFT112，其引导能量以在介质202上创建小热点208。响应于所施加的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波导，包括：由具有折射率n4的材料制成的顶覆层；芯双层结构，所述芯双层结构包括：具有折射率n3的较低折射率的芯层；以及具有折射率n1的较高折射率的芯层，其中较高折射率的芯层包括TiO2，以及Nb2O5、CeO2、Ta2O5、ZrO2、HfO2、Y2O3、Sc2O3、MgO、Al2O3和SiO2中的一种或多种，其中较低折射率的芯层邻近于较高折射率的芯层；由具有折射率n2的材料制成的底覆层，其中所述波导被配置成使得芯双层结构的较高折射率的芯层邻近于顶覆层并且芯双层结构的较低折射率的芯层邻近于底覆层，其中n4小于n3和n1，并且n2小于n3和n1。

【技术特征摘要】
2013.03.12 US 13/795,6231.一种波导,包括: 由具有折射率n4的材料制成的顶覆层； 芯双层结构，所述芯双层结构包括: 具有折射率n3的较低折射率的芯层；以及 具有折射率Ii1的较高折射率的芯层，其中较高折射率的芯层包括T12,以及Nb205、Ce02、Ta205、Zr02、Hf02、Y203、Sc203、Mg0、Al203 和 S12 中的一种或多种， 其中较低折射率的芯层邻近于较高折射率的芯层； 由具有折射率n2的材料制成的底覆层， 其中所述波导被配置成使得芯双层结构的较高折射率的芯层邻近于顶覆层并且芯双层结构的较低折射率的芯层邻近于底覆层，其中H4小于H3和n1;并且n2小于n3和叫。2.根据权利要求1的波导，其特征在于，较高折射率的芯层包括层压堆叠，所述层压堆叠由 T12 层以及 Nb205、CeO2, Ta2O5> ZrO2^HfO2, Y2O3> Sc203、MgO, A1203、S12 或其组合中的一种或多种的层组成。3.根据权利要求1的波导，其特征在于，较高折射率的芯层包括层压堆叠，所述层压堆叠由T12层以及Ta205、Nb2O5或其组合中的一种或多种的层组成。4.根据权利要求1的波导，其特征在于，较高折射率的芯层包括层压堆叠，所述层压堆置由T12层和Ta2O5层组成。5.根据权利要求2的波导，其特征在于，T12层以及Nb2O5、CeO2、Ta2O5、ZrO2、HfO2、Y2O3、Sc203、Mg0、Al203、Si02*其组合中的一种或多种的层具有至少大约1:1的厚度比(T12:其他)。6.根据权利要求1的波导，其特征在于，较高折射率的芯层包括掺杂有Nb205、CeO2,Ta205、Zr02、Hf02、Y203、Sc203、Mg0、Al203 和 S12 中的一种或多种的 T1207.根据权利要求6的波导，其特征在于，较高折射率的芯层包括掺杂有Ta2O5和Nb2O5中的一种或多种的T12。8.根据权利要求1的波导，其特征在于，较高折射率的芯层包括至少掺杂有Ta2O5的Ti02。9.根据权利要求6的波导，其特征在于，1102对他205丄602、了&205、2102、!1?)2、￥203、5(3203、Mg0、Al203或S12中的一种或多种的原子比不大于1:1 (T1:其他)。10.根据权利要求1的波导，其特征在于，较高折射率的芯层包括至少50%重量的Ti02。11.根据权利要求1的波导，其特征在于，m至少约为2.3。12.—种设备,包括: 光源；以及 波导，所述波导包括: 由具有折射率n4的材料制成的顶覆层； 芯双层结构，所述芯双层结构包括: 具有折射率n3的较低...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓岳，M·C·考茨基，赵彤，
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