本发明专利技术涉及由用于能量辅助磁记录的横向电波导驱动的近场换能器。具体地，本发明专利技术涉及一种设备，其包括工作在横向电(TE)模式中的介质波导芯、近场换能器(NFT)，该介质波导芯被配置为从能量源接收入射光能并将该入射光能引导至目标。该NFT被配置为聚焦从波导芯接收的光能并将聚焦的光能传送到存储盘表面上以生成加热点。该NFT包括由来自波导芯的光能励磁的传播表面等离子体极化激元(PSPP)元件。每个PSPP元件具有在纵向与波导芯对准在单波导芯的表面上面布置的等离子金属条、接收来自波导芯的光能的第一端、以及裸露于空气支承面的第二端。每个金属条的宽度朝向第一端逐渐变窄。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】由用于能量辅助磁记录的横向电波导驱动的近场换能器相关申请的交叉引用本申请要求在2014年6月10日提交的申请号为62/010111的美国专利申请的权益，该申请的全部内容通过整体弓I用合并于此。
技术介绍
高密度存储盘被配置为具有提供存储所需数据稳定性的材料层。当向盘写入时，介质的磁特性需要软化以帮助改变位状态。能量辅助磁记录(EAMR)装置或热辅助磁记录(HAMR)技术提供当在磁存储盘上写入时，聚焦在纳米大小的位区域上以实现磁软化的热度。光波导引导光从激光二极管到近场换能器(NFT)。NFT耦合来自波导(WG)的衍射受限光，随后将超出衍射极限的光场能量向下聚焦到允许EAMR/HAMR写入磁存储盘的高度集中(纳米大小的)近场介质加热点(heating spot)。NFT的不足对激光二极管的功率分配和EAMR/HAMR系统使用寿命有负面影响。更高的NFT效率允许更低的激光功率需求，减轻EAMR/HAMR系统对激光源的总体光学功率的需求，并且产生更少的EAMR/HAMR磁头的寄生加热功率，从而产生改进的可靠性。光波导主要可以在下列模式中的任一种模式中工作以驱动NFT。在横向电(TE)模式中，主要的电场分量在波导芯上方的横向方向(即在X轴的端到端(side-to-side))。在横向磁(TM)模式中，并且主要的磁场分量在横向方向(即，在X轴的侧边)时，同时在波导芯上面的主要电场分量具有明显的纵向方向(z轴)分量。使用TM模式波导驱动NFT具有在沿波导的方向易于耦合到在波导芯上面的NFT的强电场的优点。对于使用产生TE模式波的激光二极管的EAMR/HAMR装置来说，需要TE模式到TM模式转换器以激励波导中的TM模式。通过TE波导驱动的有效NFT具有避免TE模式到TM模式转换器的优点，这提供更紧凑和更高效的光输送系统。【附图说明】本专利技术的各个方面现将借助参考附图的示例在下面的【具体实施方式】中陈述，所述示例并不是为了限制，其中:图1示出示例性硬盘驱动器的示意图；图2示出用布置在两个TE介质波导芯上面的两个局部倾斜等离子金属条形成的NFT的示例性实施例的示意图。图3示出用布置在两个TE介质波导芯上方的两个完全倾斜等离子金属条形成的NFT的示例性实施例的示意图。图4示出TE波导芯以及并入散热片和用于写入头的磁杆的NFT的示例性实施例的示意图。图5示出用于驱动NFT的TE波导芯的示例性实施例的示意图，其中，NFT形成为具有一个倾斜边缘的等离子金属条。图6示出用于驱动NFT的TE波导芯的示例性实施例的示意图，其中，NFT用具有两个倾斜边缘的等离子金属条形成。图7示出用于驱动NFT的TE波导芯的示例性实施例的示意图，其中NFT形成为具有布置在偏移该波导芯中心线的波导芯上方的等离子金属条。图8示出用于驱动NFT的TE波导芯的示例性实施例的示意图，其中，NFT形成为具有以歪斜(askew)构造布置在波导芯上方的等离子金属条。【具体实施方式】下面结合附图阐述的【具体实施方式】旨在描述各个示例性实施例并不是旨在表示只可以被实践的实施例。【具体实施方式】包括用于提供各实施例的透彻理解的目的的具体细节。不过，显而易见，本领域的技术人员可以在没有这些具体细节的情况下实践各实施例。在某些实例中，众所周知的结构和部件以框图的形式示出，以避免模糊各实施例的内容。缩写词和其他描述性术语仅为了方便和清晰起见来使用，并非旨在限制各实施例的范围。在附图中示出的各个示例性实施例可能并非按比例绘制。相反，为了清晰起见，各个特征的尺寸可以被放大或减小。另外，为了清晰起见，某些附图可以被简化。因此，附图可能并非描绘给定设备的所有部件。各个实施例将参考理想化构造的示意图的附图来描述。因此，由于例如制造技术和/或公差产生的例证形状的变异是可以预期的。因此，在整个公开陈述的各个实施例不应解释为局限于本文示出和描述的元件的特定形状，而是包括例如从制造产生的形状偏差。按照示例的方式，示出或描述为在其边缘具有圆形或曲线特征的元件可以替代为具有直线边缘。因此，在附图中示出的元件实质是示意性的，并且他们的形状并非旨在说明元件的精确形状也并非旨在限制所述实施例的范围。本文使用的词语“示例性的”意指用作示例、实例或例证。在本文被描述为“示例性的”的任何实施例不一定解释为比其他实施例优选或有利。同样，设备或方法的术语“实施例”不需要所有的实施例包括所述部件、结构、特征、功能、过程、优点、益处或操作模式。如本文所使用的，后面跟随数值的术语“大约”意指在提供的数值的工程容差内。在下列【具体实施方式】中，本专利技术的各个方面将在波导与用于在磁存储盘上的热辅助磁记录的近场换能器之间的接口的背景下陈述。图1示出硬盘驱动器111，其包括盘驱动器基座114、至少一个可旋转存储盘113(例如，诸如磁盘、磁光盘)以及用于旋转盘113的附接于基座114的枢轴电机116。枢轴电机116通常包括旋转毂，一个或多个盘113、附接于该毂的磁体以及定子，该一个或多个盘113可以在该旋转毂上被安装并夹紧。至少一个悬浮臂108支持至少一个磁头万向架组件(HGA)112，该HGA 112保持具有写入头和读出头的磁头组件的滑块(slider)。斜坡组件100被附连到基座114，并在HGA 112停留时(S卩，当写入头和读出头空闲时)提供用于悬浮臂108的尖端驻留的表面。在盘驱动器111的记录操作期间，悬浮臂108在枢轴117处旋转，从斜坡组件100分离，并将HGA 112的位置移动到旋转存储盘113上的预期信息轨上。在记录期间，滑块由HGA 112利用面向旋转存储盘113的滑块的空气支承面悬浮，从而允许写入头磁改变存储位的状态。至于热辅助磁记录，在空气支承面上的近场换能器(NFT)可以耦合来自波导的光能，以便在旋转存储盘113上产生用于磁软化位空间的加热点。图2示出NFT 200的示例性实施例的示意图，其中NFT 200被布置在携带磁头组件的滑块的空气支承面(ABS)210上。ABS 210是面向存储盘113的滑块表面。在滑块飞越存储盘113上方时，气垫被保持在滑块ABS 210与存储盘113的表面之间。如图所示，两个介质波导(WG)芯211、212中被布置为每个均携带光能到NFT 200。可以通过TE激光二极管源(未示出)生成光能，其中TE激光二极管源可以通过分隔器(未示出)分成两半。介质波导芯211、212可以是相等长度以确保在ABS 210的组合能量波处于相长干涉(constructiveinterference)的实质性相位对准并且对存储盘113的最大能量发射。可替换地，介质波导芯211、212可以是不相等长度，使得入射能量波可以具有在ABS 210处优化相长干涉和最大能量幅值的特定相差。两个波导芯211、212可以是基本线性的，并在0度与180度之间的内角(例如，如图2所示约90度)处收敛于接近ABS 210的结点(junct1n)。波导芯的介质材料可以是例如Ta205。如图2中的横截面所示，NFT包括等离子金属条元件202，该金属条元件可以在纵向方向布置在波导芯212上方，其中等离子金属条202的中心线沿波导芯212表面的中心线基本对准。同样，等离子金属条201可以如图2所示被布置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于存储盘的能量辅助磁记录的设备，其包括：工作在横向电模式即TE模式中的多个介质波导芯，所述多个介质波导芯被配置为从能量源接收入射光能并将所述入射光能引导至目标；以及近场换能器，所述近场换能器形成在空气支承面处并被配置为将从所述多个波导芯接收的光能聚焦并且将聚焦的光能传送到所述存储盘表面上，以便在所述存储盘上生成加热点，所述近场换能器包括：多个传播表面等离子体极化激元元件即PSPP元件，所述PSPP元件通过来自所述波导芯的光能被励磁，其中所述PSPP元件中的每个包括与所述波导芯纵向对准的布置在单波导芯表面上方的等离子金属条，每个金属条具有接收来自所述波导芯的光能的第一端和裸露于所述空气支承面的第二端，其中每个金属条的宽度朝所述第一端逐渐变窄。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·曹，M·V·莫雷利，P·张，B·V·约翰逊，
申请(专利权)人：西部数据弗里蒙特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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