用于HAMR的VCSEL阵列制造技术

本发明专利技术题为“用于HAMR的VCSEL阵列”。本公开涉及对用于磁介质驱动器的磁记录头进行预处理。对于热辅助磁记录(HAMR)头而言，光源提供驱动运行必要的热量。垂直腔表面发射激光器(VCSEL)安装到滑块的顶表面。从该VCSEL的底表面发射出多个激光束，并且该多个激光束被引导至HAMR头内对应数量的波导结构。该波导结构馈送到多模干涉(MMI)设备中，该多模干涉设备之后将该激光引导到单个波导中以聚焦在近场换能器(NFT)上。该VCSEL激光器是相位相干的并且不具有模式跳变。不具有模式跳变。

【技术实现步骤摘要】
用于HAMR的VCSEL阵列

技术介绍


[0001]本公开的实施方案整体涉及用于磁介质驱动器的磁记录头。
[0002]相关领域的描述
[0003]计算机的功能和能力的核心是存储数据和将数据写入到数据存储设备诸如磁介质驱动器(例如硬盘驱动器(HDD))。计算机所处理的数据量在迅速增加。需要磁记录介质的更高记录密度来提高计算机的功能和能力。
[0004]为了实现磁记录介质的更高记录密度(诸如超过2太比特/英寸2的记录密度)，使写磁道的宽度和间距变窄，并因此使每个写磁道中编码的对应磁记录比特变窄。使写磁道的宽度和间距变窄的一个挑战是降低在记录介质的面向介质的表面处的磁记录写入头的主极的表面积。随着主极变得越来越小，记录场也变得越来越小，从而限制了磁记录写入头的有效性。
[0005]热辅助磁记录(HAMR)和微波辅助磁记录(MAMR)是两种改善磁记录介质的记录密度的能量辅助记录技术。在HAMR中，激光源位于写入元件旁边或附近以产生热量，诸如激发近场换能器(NFT)以在磁记录介质的写入位置处产生热量的激光源。
[0006]HAMR通常利用边缘发射激光二极管(EELD)作为光源。EELD存在多个问题，诸如：需要将子安装架安装到滑块，这增加了成本；跳模，这会突然改变记录功率并减少HAMR HDD容量；使得几乎不存在对准容差的小直径输出光束；刻面处的大强度光学模式，这会降低可靠性；在制造期间需要老化(burn
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in)，这增加了成本；以及滑块上的高轮廓，这增加了盘与盘之间的间距。
[0007]因此，本领域需要改进的HAMR磁介质驱动器。

技术实现思路

[0008]本公开涉及对用于磁介质驱动器的磁记录头进行预处理。对于热辅助磁记录(HAMR)头而言，光源提供驱动运行必要的热量。垂直腔表面发射激光器(VCSEL)安装到滑块的顶表面。从VCSEL的底表面发射出多个激光束，并且该多个激光束被引导至HAMR头内对应数量的波导结构。该波导结构馈送到多模干涉(MMI)设备中，该多模干涉设备之后将该激光引导到单个波导中以聚焦在近场换能器(NFT)上。该VCSEL激光器是相位相干的并且不具有模式跳变。
[0009]在一个实施方案中，垂直腔表面发射激光器(VCSEL)设备包括：用于安装在滑块上的芯片，其中该芯片具有用于面向该滑块的第一表面；以及设置在该第一表面中的多个激光孔，其中该多个激光孔以介于2微米和10微米之间的间距间隔开，其中该VCSEL设备能够发射对应于该多个激光孔的多道激光，并且其中该多道激光以相同频率工作，并且其中该多个激光孔被直线地布置。
[0010]在另一个实施方案中，磁记录头组件包括：前罩；主极；近场换能器(NFT)，所述近
场换能器耦合在所述前罩与所述主极之间；波导结构，所述波导结构耦合到所述NFT，其中所述波导结构包括：第一波导，所述第一波导耦合到所述NFT；多模干涉(MMI)设备，所述多模干涉设备在第一端耦合到所述第一波导；以及多个第二波导，该多个第二波导耦合到与MMI设备的第一端相反的第二端，其中多个第二波导从MMI设备延伸至头组件的顶表面，其中头组件的顶表面与面向介质的表面相反；和垂直腔表面发射激光器(VCSEL)设备，所述垂直腔表面发射激光器设备耦合到所述顶表面。
[0011]在另一个实施方案中，磁介质驱动器包括：磁记录头，其中所述磁记录头包括：位于面向介质的表面(MFS)处的近场换能器(NFT)；波导结构，所述波导结构在所述NFT与和所述MFS相对的第一表面之间延伸；和垂直腔表面发射激光器(VCSEL)设备，所述垂直腔表面发射激光器设备耦合到所述第一表面，其中所述VCSEL包括面向所述第一表面的第二表面，其中所述VCSEL能够发射穿过所述第二表面的多道激光；以及面向所述MFS的磁介质。
附图说明
[0012]因此，通过参考实施方案，可以获得详细理解本公开的上述特征的方式、本公开的更具体描述、上述简要概述，所述实施方案中的一些在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本公开的典型实施方案并且因此不应视为限制其范围，因为本公开可以允许其他同等有效的实施方案。
[0013]图1是包括HAMR磁写入头的磁介质驱动器的某些实施方案的示意图。
[0014]图2是面向磁盘的HAMR写入头的横截面侧视图的某些实施方案的示意图。
[0015]图3A和图3B是根据一个实施方案的其上安装有VCSEL的滑块的示意图。
[0016]图4A至图4C是根据一个实施方案的VCSEL的示意图。
[0017]图5是根据一个实施方案的HAMR头的波导结构的示意图。
[0018]为了有助于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标号来表示附图中共有的相同元件。可以设想是，在一个实施方案中公开的元件可以有利地用于其他实施方案而无需具体叙述。
具体实施方式
[0019]在下文中，参考本公开的实施方案。然而，应当理解的是，本公开不限于具体描述的实施方案。相反，思考以下特征和元件的任何组合(无论是否与不同实施方案相关)以实现和实践本公开。此外，尽管本公开的实施方案可以实现优于其他可能解决方案和/或优于现有技术的优点，但是否通过给定实施方案来实现特定优点不是对本公开的限制。因此，以下方面、特征、实施方案和优点仅是说明性的，并且不被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。同样地，对“本公开”的引用不应当被解释为本文公开的任何专利技术主题的概括，并且不应当被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。
[0020]本公开涉及对用于磁介质驱动器的磁记录头进行预处理。光源为驱动热辅助磁记录(HAMR)头的操作提供必要的热量。垂直腔表面发射激光器(VCSEL)安装到滑块的顶表面。从VCSEL的底表面发射出多个激光束，并且该多个激光束被引导至HAMR头内对应数量的波导结构。该波导结构馈送到多模干涉(MMI)设备中，该多模干涉设备之后将该激光引导到单
个波导中以聚焦在近场换能器(NFT)上。该VCSEL激光器是相位相干的并且不具有模式跳变。
[0021]图1是包括HAMR磁写入头的磁介质驱动器的某些实施方案的示意图。此类磁介质驱动器可为单个驱动器/设备或包括多个驱动器/设备。为了便于说明，根据一个实施方案示出了单个磁盘驱动器100。磁盘驱动器100包括至少一个能够旋转的磁记录介质112(通常称为磁盘112)，该磁记录介质支撑在主轴114上并且由驱动马达118旋转。每个磁盘112上的磁记录呈数据磁道的任何合适图案的形式，诸如磁盘112上同心数据磁道(未示出)的环形图案。
[0022]至少一个滑块113定位在磁盘112附近。每个滑块113支撑头组件121，该头组件包括一个或多个读取头以及一个或多个写入头(诸如HAMR写入头)。当磁盘112旋转时，滑块113在磁盘表面122上方径向地移入和移出，使得头组件121可访问磁盘112的写入期望数据的不同磁道。每个滑块113通过悬架1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁记录头组件，所述磁记录头组件包括：前罩；主极；近场换能器(NFT)，所述近场换能器耦合在所述前罩与所述主极之间；波导结构，所述波导结构耦合到所述NFT，其中所述波导结构包括：第一波导，所述第一波导耦合到所述NFT；多模干涉(MMI)设备，所述多模干涉设备在第一端耦合到所述第一波导；和多个第二波导，所述多个第二波导耦合到所述MMI设备的与所述第一端相反的第二端，其中所述多个第二波导从所述MMI设备延伸至所述头组件的顶表面，其中所述头组件的所述顶表面与面向介质的表面相反；和垂直腔表面发射激光器(VCSEL)设备，所述垂直腔表面发射激光器设备耦合到所述顶表面。2.根据权利要求1所述的磁记录头组件，其中所述VCSEL具有与所述多个第二波导对准的多个激光孔。3.根据权利要求1所述的磁记录头组件，其中所述多个激光孔在近场中与所述多个第二波导对准。4.根据权利要求1所述的磁记录头组件，其中所述多个激光孔以介于约1微米至约20微米之间的第一距离与所述顶表面间隔开。5.根据权利要求1所述的磁记录头组件，其中所述多个第二波导包括2个至16个第二波导。6.一种磁介质驱动器，所述磁介质驱动器包括根据权利要求1所述的磁记录头组件。7.一种磁介质驱动器，所述磁介质驱动器包括：磁记录头，其中所述磁记录头包括：位于面向介质的表面(MFS)处的近场换能器(NFT)；波导结构，所述波导结构在所述NFT与和所述MFS相对的第一表面之间延伸；和垂直腔表面发射激光器(VCSEL)设备，所述垂直腔表面发射激光器设备耦合到所述第一表面，其中所述VCSEL包括面向所述第一表面的第二表面，其中所述VCSEL能够发射穿过所述第二表面的多道激光；和面向所述MFS的磁介质。8.根据权利要求7所述的磁介质驱动器，其中所述第二表面与所述第一表面间隔开介于约1微米和约20微米之间。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：