弯曲波导管及其制造方法、光传递模块和热辅助磁记录头技术

提供一种弯曲波导管，其包括：核，具有输入端和输出端，其中，输出端具有近场增强孔结构；金属包层，包围所述核。所述核被弯曲为曲形，所述曲形的曲率半径是透射光的强度相对于入射光的波长为最大时的谐振半径。因此，可将入射光的方向改变预定角度，同时保持传统近场增强孔的场增强特性，而不需要另外的光学元件。

【技术实现步骤摘要】

与本专利技术 一致的设备和方法涉及一种弯曲波导管、 一种制造该弯曲波导 管的方法、 一种使用该弯曲波导管的光传递模块以及一种使用该弯曲波导管 的热辅助磁记录头，更具体地讲，涉及这样一种弯曲波导管，该弯曲波导管 可实现增强的近场光，并且被制造成集成类型，还涉及一种制造该弯曲波导 管的方法、 一种使用该弯曲波导管的光传递模块以及一种使用该弯曲波导管 的热辅助》兹记录头。
技术介绍
在磁记录头领域，已经研究了热辅助;兹记录(HAMR)方法来实现高密度 磁记录。在HAMR方法中，通过将记录介质的局部加热到居里(Curie)温度附 近以临时降低相应位置的矫顽力(coercive force),从而执行记录。通过使用 HAMR方法，与传统的磁记录方法相比，可降低记录所需的磁场的强度。由 于记录数据的区域是被加热到居里温度附近的部分，所以不是由在间隙之间 产生磁场的磁极(pole)的尺寸确定记录密度，而是由加热的部分的宽度确定记 录密度。例如，当加热装置是激光二极管时，由激光二极管发射的激光束的 光点的尺寸确定数据记录密度。因此，HAMR头需要光传递模块来将激光束发射到记录介质上。光传 递模块将光传递到接近于主磁极的位置，并且在降低形成在记录介质上的光 点的尺寸的同时提供高的光强度。光传递模块包括光源、波导管和孔，并且 被集成在接近于主磁极的小空间中。但是，为了不对传统技术的磁头的结构 进行很大改变，限制了布置光传递模块的位置。例如，将光从光源传递到孔 的波导管可被容易布置为垂直于主磁极。在这种情况下，波导管的方向从被 布置为接近于主磁极的端部的孔的方向倾斜90。。因此，需要能够在波导管和 孔之间将方向改变90。的光学元件。反射镜可用作该光学元件，但是实际上难 以在被制造为薄膜的传统磁头上集成大的光学元件。此外，最好通过传统磁头制造工艺中的批量处理来制造光传递模块。例如，可通过平面工艺(planarprocess)来制造光传递模块、波导管和孔，其中， 可在低于175°C的低温工艺下制造光传递模块。孔将透射通过波导管的光传递到记录介质的记录层上。为了实现高记录 密度，在具有合适的近场光点尺寸的同时，传递到记录层上的光必须具有足 以将记录层加热到居里温度附近的高强度。通常，孔的尺寸确定最小的光点 尺寸。随着孔的尺寸减小，可期望记录密度得到较大提高。但是，当孔的尺 寸小于入射光的波长时，孔的能量通过量显著降低。即，当使孔很小时，可 实现高的空间分辨率，但是由于能量通过量(throughput)太小，所以孔的应用 受到限制。为了克服低透射效率问题，已经研究和引入了各种近场光增强孑L。 但是，难以制造这样一种近场光增强孔，该近场光增强孔可容易地被安装到 具有有限安装空间的设备(诸如HAMR头)中。
技术实现思路
本专利技术示例性实施例提供一种弯曲波导管，该弯曲波导管通过改变光方 向来发射近场光，从而使HAMR头的光传递模块能被容易地安装，本专利技术示 例性实施例还提供一种制造该弯曲波导管的方法、 一种使用该弯曲波导管的 光传递模块以及一种使用该弯曲波导管的热辅助磁记录头。根据本专利技术的第一方面， 一种弯曲波导管包括核，具有近场增强孔结 构的输出端，该近场增强孔结构通过改变入射光的能量分布来发射近场光； 金属包层，包围所述核，其中，所述核被弯曲为曲形，所述曲形的曲率半径 是透射光的强度相对于入射光的波长为最大时的谐振半径。根据本专利技术的第二方面， 一种制造弯曲波导管的方法包括通过将金属 沉积在基底上来形成下包层；将形成为具有预定曲率半径的曲形的核层沉积 到下包层上，其中，核层的宽度和厚度等于或小于入射光的波长，并且曲率 半径被形成为使得透射光的强度相对于入射光的波长为最大；通过将金属沉 积到核层上来形成上包层。根据本专利技术的第三方面， 一种光传递模块包括第一波导管，其包括 核，具有近场增强孔结构的输出端，该近场增强孔结构通过改变入射光的能 量分布来发射近场光；金属包层，包围所述核，其中，第一波导管是弯曲波 导管，其中，所述核被弯曲为曲形，所述曲形的曲率半径是透射光的强度相 对于入射光的波长为最大时的谐振半径。根据本专利技术的第四方面， 一种热辅助磁记录头包括磁记录部分，形成磁场以在磁记录介质上记录信息；光传递模块，发射用于将磁记录介质的记 录预定区域加热的光，其中，光传递模块包括第一波导管，包括具有近场 增强孔结构的输出端的核以及包围核的金属包层，该近场增强孔结构通过改 变入射光的能量分布来发射近场光；第二波导管，将光透射到第一波导管， 其中，第一波导管是弯曲波导管，其中，所述核被弯曲为曲形，所述曲形的 曲率半径是透射光的强度相对于入射光的波长为最大时的谐振半径。附图说明通过参照附图，从下面对本专利技术示例性实施例的详细描述中，本专利技术的 上述和其它示例性方面及优点将会变得更加清楚，其中 图1A和图1B显示了场增强机制； 图2是C形孔的正视图3是显示图2的C形孔的谐振频率与其厚度的曲线图4是显示当图2的C形孔的厚度为10nm时频率响应函数与频率的曲线图5是显示电场强度与图2的C形孔的厚度的曲线图6A至图6 C是根据C形孔的厚度显现无线电波模式的图像；图7A至图7C是显现在穿过图6A至图6C的C形孔之后在40nm距离处的电场强度的图像；图8A和图8B分别是根据本专利技术示例性实施例的弯曲波导管的透视图和截面图9和图IO是显示根据图8A的弯曲波导管的频率的半径谐振频率的曲线图ll是显示根据图8A的弯曲波导管的半径的半径谐振频率的曲线图； 图12是显示在穿过孔之后在10nm距离处的电场强度与图8A的弯曲波 导管的半径的曲线图13A和图13B是显示弯曲波导管中的电场强度的图像；图14A和图14B显示了图8A和图8B的弯曲波导管的^f奮改的示例；图15是图8A和图8B的弯曲波导管的另一修改的示例；图16是根据本专利技术另 一 示例性实施例的弯曲波导管的截面图17A至图17C是根据本专利技术另一示例性实施例的弯曲波导管的截面图18A至图18J显示了制造图8A和图8B的弯曲波导管的方法； 图19是根据本专利技术示例性实施例的热辅助磁记录头的透视图； 图20是图19中所示的光传递模块的透视图。具体实施例方式图1A和图1B显示了场增强机制。参照图1A，光/人其穿过的近场增强 孔11被设置在薄金属板10中。近场增强孔11是增强的近场光从其被射出的 孔，例如，图2中所示的C形孔。对于薄金属板10,必须满足透射谐振条件， 以使得光L穿过近场增强孔11。由从近场增强孔11的输入端和输出端产生 的薄金属板10的电荷以及电流的表面谐振导致透射谐振。满足透射谐振条件 的入射光在近场增强孔11被场增强，从而被后散射，而没有透射率的急剧下参照图1B,对于厚金属板15，在近场增强孔16中产生电荷和电流的附 加振荡，并且存在不同类型的厚度谐振。因此，由表面谐振和厚度谐振的交 互作用确定近场增强孔16中的总的透射和场增强。当沿着近场增强孔16的 厚度的方向经过的光L形成驻波(随后描述)时，产生厚度谐振。即，当金属 板15具有特定厚度或更大厚度时，为了使入射到近场增强孔16上的光L顺 利穿过近场增强孔16,金属板15和光L必须满足预定的厚度谐振条件。接下来，参照图2至图7C来描述根据金属板的厚度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弯曲波导管，包括：　　　　核，具有输入端和输出端，其中，至少输出端具有近场增强孔结构；　　　　金属包层，被布置成包围所述核，　　　　其中，所述核被弯曲为曲形，所述曲形的曲率半径是透射光的强度相对于入射光的波长为最大时的谐振半径。

【技术特征摘要】
KR 2006-11-2 10-2006-01079301、一种弯曲波导管，包括核，具有输入端和输出端，其中，至少输出端具有近场增强孔结构；金属包层，被布置成包围所述核，其中，所述核被弯曲为曲形，所述曲形的曲率半径是透射光的强度相对于入射光的波长为最大时的谐振半径。2、 根据权利要求1所述的弯曲波导管，其中，所述核的输出端具有C 形孔结构，其中，金属包层的一部分朝向C形孔结构的中央部分突起而形成 隆起部分。3、 根据权利要求2所述的弯曲波导管，其中，所述核在其长度方向上始 终具有C形截面。4、 根据权利要求3所述的弯曲波导管，其中，隆起部分的宽度从输入端 到输出端逐渐减小。5、 根据权利要求1所述的弯曲波导管，其中，在所述核的长度方向上， 所述核的截面面积始终相同。6、 根据权利要求1所述的弯曲波导管，其中，所述核的输入端的截面面 积与所述核的输出端的截面面积不同。7、 根据权利要求6所述的弯曲波导管，其中，所述核的截面面积从输入 端到输出端逐渐减小。8、 根据权利要求7所述的弯曲波导管，其中，所述核的截面的厚度不变， 并且所述核的截面的宽度从输入端到输出端逐渐减小。9、 根据权利要求1所述的弯曲波导管，其中，所述核被弯曲为圓的曲形， 所述圆的曲形具有输入端和输出端之间的角度e，其中，0<0<180°。10、 根据权利要求1所述的弯曲波导管，其中，所述核被弯曲为曲形， 其中，由多于一个的曲率半径限定所述曲形。11、 根据权利要求IO所述的弯曲波导管，其中，每个所述曲率半径与谐 振半径相对应。12、 一种制造弯曲波导管的方法，所述方法包括 通过将金属沉积在基底上来形成下包层；将形成为具有预定曲率半径的曲形的核层沉积到下包层上，其中，核层 的输出端的宽度和厚度等于或小于入射光的波长，其中，核层的曲率半径被确定为使得透射光的强度相对于入射光的波长为最大；通过将金属沉积到核层上来形成上包层。13、 根据权利要求12所述的方法，其中，沉积下包层的步骤包括将金 属沉积在基底上，并且通过蚀刻沉积的金属的一部分来形成隆起部分。14、 根据权利要求12所述的方法，其中，沉积下包层的步骤包括 将树脂沉积在下包层上；将图案转印到树脂上；通过将紫外光线发射到树脂上来固化所述图案的敞开区域；从没有被固化的区域移除树脂。15、 一种光传递模块，包括 第一波导管，其包括核，具有输入端和输出端，其中，输出端具有近场增强孔结构； 金属包层，包围所述核， 其中，第一波导管是弯曲波导管，其中，所述核被弯曲为曲形，所述曲 形的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵恩亨，徐成东，孙镇昇，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]