CN101329872A

CN101329872A - 光元件集成头

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Publication number: CN101329872A
Application number: CNA2008100058702A
Authority: CN
Inventors: 清水淳一郎; 宍仓正人
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2028-02-15
Also published as: CN101329872B; US20080316872A1; US7921436B2; JP5085988B2; JP2009004030A

Abstract

提供一种光元件集成头，将激光器元件产生的光高效地引导到头前端，利用减少了部件数目的紧凑的有源对准法的安装，实现减少了从光源到记录媒体产生的传播损耗的光的高利用效率。该光元件集成头的特征在于：在子安装体上安装的光源元件具有在其一个端面的至少一部分上具有倾斜面并用该倾斜面使来自光源元件的输出光反射的镜部、进而包含贯通子安装体使光通过的透镜结构的结构构件和贯通安装上述的子安装体的滑块设置的光导波路，在子安装体上安装了光源元件的“载体上芯片”结构中使用光的有源对准进行光源与滑块的位置重合。

Description

光元件集成头

技术领域

本发明涉及光元件集成头，特别是涉及在高记录密度的信息记录装置、具备光记录媒体和利用激光写入记录媒体的单元的光记录装置、以及具备磁记录媒体和利用磁场写入记录媒体的单元和利用激光加热记录媒体的单元的光磁混合记录装置中的具备将激光引导到记录媒体上的结构的光元件集成头。

背景技术

伴随近年来的信息化社会的发展，声音或影像的数字化和高图像质量化得到了进展，互联网的数据通信量显著地增加了。伴随于此，要求服务器等中存储的电子数据量增加、信息记录系统的大容量化。作为信息记录装置之一，对在计算机等中安装的光盘和磁盘装置来说，为了存储庞大的信息而不使装置大型化，要求高记录密度化。高密度化意味着记录比特尺寸的微小化。

在光盘中，可使用利用透镜将激光的光点缩小到比特尺寸的方法，在光点尺寸的微细化中，激光的短波长化是有效的。用波长与在聚焦中使用的透镜的数值孔径的比来表示用透镜对光进行了聚焦的最小光点直径，波长越短，对高密度化越有利。但是，在由激光的短波长化实现的小光点化中，在高密度化方面存在极限，在以Tb/in²级的记录密度要求的比特尺寸中，需要更小的光点。为了解决该问题，研究了不利用透镜的聚焦而使记录媒体与头的距离变窄并利用了近接场光的光点尺寸的微细化。

为了实现磁盘装置的高记录密度化，必须使记录媒体与头的距离变窄并使磁记录媒体的磁性膜的晶粒粒径微细化。在磁记录媒体中，使晶粒粒径微细化这一点伴随粒子在热的方面变得不稳定这样的问题。为了在使晶粒粒径微细化的同时确保热稳定性，增大矫顽力是有效的。随着矫顽力的增加，在记录中必需的头磁场强度的增加成为必要。

但是，因为在记录用头中使用的磁极材料的物理性质和使磁盘与头的距离变窄这方面存在极限，故伴随高记录密度化使矫顽力增加是困难的。

为了解决上述的问题，提出了融合了光记录技术和磁记录技术的混合记录技术(参照Hideki Saga等，“New Recording MethodCombining Thermo-Magnetic Writing and Flux Detection”，Jpn.J.Appl.Phys.，Vol.38(1999)，p1839-1840)。在记录时在施加磁场的同时加热媒体，使媒体的矫顽力下降。由此，即使在以前的磁头中在记录磁场强度不足、记录有困难的高矫顽力的记录媒体中，记录也变得容易。关于重放，使用在以前的磁记录中使用的磁阻效应。将该混合记录方法称为热辅助磁记录和光辅助磁记录。在此，关于由光产生的加热机构，可使用在以前的光记录中使用的利用透镜使激光收缩的方法。但是，在磁盘装置的高记录密度化中，与光盘同样，在以前的方法中，在被收缩的光点直径方面存在极限。作为解决该问题的方法，与光盘同样，提出了利用近接场光的方法。

在使用了近接场光的光记录、热辅助磁记录中，将激光器光源产生的激光引导到记录头上，使用具有产生近接场光的功能的元件(以下称为近接场光产生元件)将光点直径变换为适合于记录的大小和形状来使用。通常，在激光器光源中，根据在盘驱动器的封装体内使用的必要性，可使用即使在激光器光源中也是小型且低功耗的半导体激光二极管(以下称为LD)。

对于光记录、热辅助磁记录来说，适合于记录的充分的光强度都是必需的。在光记录中，是使构成比特的材料的材质变化所必需的光强度，在热辅助磁记录中，是用于为了使记录媒体的磁化反转变得容易而使矫顽力充分地下降的加热中必需的光强度。

半导体激光器产生的光输出在作为现在的光记录用光源最普及的波长频带，即780nm和650nm波长频带，中通常是约30-100mW。该光输出在到达记录媒体表面之前产生光学损耗，成为约几mW。即使在使用了实现大于等于Tb/in²的记录密度的近接场的光记录装置、热辅助磁记录装置中使用的用途中，在记录媒体表面上相同程度的光输出也是必要的。

近接场光产生元件是利用表面胞质团共振现象将比较大的光点尺寸的光变换为非常小的光点尺寸的光的元件。在Tb/in²数量级的记录密度中，1比特的大小是几十nm，近接场的大小是约几百nm。为了将LD元件产生的光引导到近接场光产生元件上而使用光学部件。在将LD元件产生的光引导到近接场光产生元件之前产生光学损耗，再者，用导波路或透镜收缩的光的光点尺寸比近接场的大小大，入射到近接场上的光中变换为近接场光的是入射的光的约几～十几百分比。因而，对于LD元件来说，考虑到到达记录媒体表面之前产生光损耗，需要充分的光输出。但是，半导体LD元件可产生的光强度并不能是无限大的，必须在用作为LD元件的额定值的一定的驱动电流或功耗产生的光输出中来驱动。

将用LD元件产生的激光引导到近接场光产生元件上的光学部件是反射镜、透镜、光导波路等。LD元件产生的光在光路中配置的光学部件中传播，到达近接场光产生元件或在其前端的记录媒体。在通过光路的中途光强度衰减，成为LD元件产生的光输出的几～几十分之一。光强度衰减的主要原因是在光学部件内传播时的吸收损耗或散射损耗和起因于连接了光学部件时产生的未对准(光轴的位置偏移或光点尺寸的差别)的耦合损耗等。将这些光损耗总称为传播损耗。

为了得到记录必需的充分的光强度，必须增大LD元件产生的光强度或减少传播损耗。为了增大LD元件的光输出，LD元件必须在大电流下驱动，LD元件必须高输出化。但是，由于在LD元件产生的光强度中存在极限，故只是增大LD元件的光强度是不现实的。其原因是，一般来说，LD元件的高输出化伴随元件的大型化。大型化导致LD元件的功耗、发热的显著的增大。因而，将从半导体激光器产生的光高效地引导到头前端、即减少传播损耗成为关键技术。

发明内容

为了将从半导体激光器产生的光高效地引导到头前端，要求减少在光学部件的内部产生的光学损耗和在光学部件的接点中产生的耦合损耗。在光学部件的内部产生的光学损耗起因于由构成该部件的材料的特性导致的光的吸收或散射。关于在光学部件的接点中产生的耦合损耗，光学部件相互间具有的光场形状的不整合或在接合光学部件时产生的光轴方向的距离或与光轴垂直的方向的部件相互间的位置偏移是主要的原因。为了减少前者的光损耗，在低散射下低吸收的材料的使用或因部件的小型化导致的光学距离的减少是必要的，为了减少后者的光损耗，部件具有的光场的大小和形状的匹配、部件的轴方向或横方向的光轴偏移的防止是必要的。如果减少光学损耗，则可减小对LD元件所需要的光输出，可得到对记录来说必需的光输出。再者，可实现LD元件的小型化、低功耗化，其结果，起因于LD元件的大小的限制变少，LD元件的配置等的设计的自由度增加。

LD元件射出的激光的光点尺寸一般在射出面中是约1～2μm，由于越从射出面离开光点尺寸越变大，故按原有状态对于记录比特来说光点尺寸太大。为了变换光点尺寸和形状，近接场光产生元件是必需的。既然从LD元件到近接场光产生元件使用光部件，就难以消除传播损耗，在只用材料选择或对准技术可减少的光损耗中存在实现上的极限。再者，光记录头或磁记录头本身相对于这些光学部件来说是小的，在配置光学部件时存在起因于部件本身的大小或在光学系统中必要的容限的安装上的限制，难以实现减小传播损耗的结构。

因而，使光学部件的数量减少是实现从光源到记录媒体产生的传播损耗的减少、同时解决安装的限制的最佳方法。于是，希望在头附近配置作为光源的LD元件，在LD元件与头之间不使用光学部件与头部耦合。即，在头上集成LD元件是使传播损耗为最小的方式之一。但是，特别是在以硬盘为代表的磁盘中，作为记录用头的主要部件的前端部的大小是一边为约几百μm的长方体，其大小与LD元件的大小是相同的数量级。因而，在头中安装作为光源的LD元件的情况的配置中，存在起因于LD元件的大小的安装上的限制。

在使用了近接场光的光头或磁头的情况下，由于LD元件的大小对于头来说是相同的数量级，故不经考虑地在高速地旋转的盘上浮起的头中安装LD元件，则难以不对头的工作产生影响。将LD元件以外的光学部件安装在头中的情况也是同样的。现在，作为在磁记录中使用的主要部件的被称为滑块的头前端部的部件的大小的长度和宽度小于等于1000μm，厚度是约300μm。再者，估计今后随着头的小型化的进展，滑块的长度、宽度、厚度都会进一步减小。

如上所述，滑块和所安装的LD元件的大小的数量级方面没有差别，在直接将LD元件安装在滑块上的方式中，LD元件的安装的形态影响头整体的形状。作为最普及的LD元件的端面发光型LD元件的形状是长方体，光的射出方向是作为LD元件的共振器方向的长度方向。因而，为了将LD元件的光引导到在滑块下部设置的近接场产生装置，在对于记录媒体所存在的平面成为垂直的方向上安装LD元件的长度方向。

一般的记录用半导体用端面发光型激光二极管元件的大小的长度是约500-1500μm，宽度是约200～400μm，厚度是约100μm。LD元件的长度意味着共振器的长度，与LD元件可产生的最大光输出有密切的关系。LD元件的共振器的长度与滑块的厚度比较是几倍。另一方面，滑块相对于旋转的记录媒体保持微小间隔地浮起。由此，是平行地保持滑块与媒体的位置关系的结构。已精密地制造了即使在超过10,000rpm的盘的旋转速度中在空气力学方面也稳定地浮起的滑块的形状。如果在滑块上在共振器与记录媒体为垂直的方向上安装LD元件，则安装了LD的头整体的形状成为纵方向最长的结构。在该安装方法中，不仅与头对于媒体的浮起的不稳定有关，而且限制头的可动空间。

如果使用共振器长度约为100μm的短共振器的LD元件，则存在可解决上述问题的可能性。但是，如果缩短共振器的长度，则存在能产生的光输出的最大值变小那样的折衷关系。于是，如果缩短端面发光型LD元件的共振器长度，则一般来说不能得到所使用的记录用LD元件那样的充分的光输出。此外，在VCSEL(垂直腔表面发射激光器)那样的面发光型LD元件中，对于端面发光型LD来说可显著地缩短共振器长度，但与短共振器的端面发光型LD元件同样，在从LD射出的时刻的光输出中，由于充其量只能得到几mW的光输出，故作为记录中必需的光输出是极为不利的。因而，短共振器化的途径对于目的而言可以说是不适当的。

如上所述，将滑块作成了长方体的形状，与垂直于媒体的方向相比，与媒体平行的方向长。因而，在滑块上与媒体平行地安装共振器这一点与垂直地安装相比比较容易，对头的浮起特性或可动性的影响小。但是，由于LD元件在共振器方向上射出光，故用于使在水平方向上射出的光的行进方向旋转约90度以便引导到滑块前端的近接场光产生元件上的光学结构是必要的。为了使光的方向在短距离中旋转约90度，一般使用棱镜等玻璃系列的材料的光学镜。

在滑块中，在浮起面中设置了近接场光产生元件，有必要使由反射镜旋转了行进方向的光入射。在将光从滑块上部引导到滑块下部的近接场光产生器的方式中，有使用透镜聚焦到近接场光产生元件上的方式和使用光导波路的方式。其中，可高效地将激光聚焦到近接场光产生器上的是使用了光导波路的方法。光导波路通常由在中心存在的折射率高的核芯和与其相比折射率低的包层构成，是将光封闭在核芯中的结构。通过使用高折射率材料作为核芯，可使光的点微小化，高效地与近接场光产生器耦合以产生近接场。

在此，为了将光从LD元件引导到在滑块内形成的光导波路上，LD元件与光导波路的高效的光耦合是重要的。一般来说，为了在光学方面以高效率耦合2个导波路，耦合的一侧与被耦合的一侧的光场相互间的形状和大小越类似越好。此外，耦合的一侧与被耦合的一侧的导波路之间的距离越近就越能得到高效率的耦合。

考虑从LD元件起使用反射镜使光与在滑块内形成的导波路耦合的情况，在LD元件射出的光通过反射镜时，经由与该镜的大小对应的光路。关于反射镜的大小，由于在制作上即使小、成为光的导波方向的纵、横的长度也为几十μm，故光路长度即使短，也达到几十μm。但是，在LD元件射出的光在反射镜的材料中或空气中传播的情况下，光的场急剧地扩大，该光路越长、折射率越小，该趋势就越显著。

作为防止该耦合效率下降的方法，有使用准直透镜的方法。在通过反射镜的前后配置准直透镜，在将LD元件射出的光变换为平行光后通过反射镜的光路。由此，即使通过反射镜产生光学距离，也可防止光场的扩大，在通过了反射镜后再次使用透镜进行聚焦，使其与小的光点直径的滑块内的光导波路耦合。

此时，为了与滑块内的光导波路耦合，必须以高精度使光轴重合。特别是在所使用的光学部件数目多的情况下，可使用最初使几个部件组合作成了复合部件后最后使成为2个的复合部件的光轴重合的方法。为了精密地使光轴重合，可使用使光通过光学部件来对准的方法。

例如，在使用LD元件、镜、透镜实现与滑块内的光导波路的光学对准的情况下，起初将LD元件、镜和透镜装配在一起，预先作成一个复合部件。通过将光从该复合部件或滑块内的光导波路导入，使两者的光轴精密地重合并装配，可完成一个头。这样，将使用光来使光轴重合的方法称为有源对准法。

但是，如果使用透镜，则导致因使用透镜引起的光学距离的增大及安装空间、部件数目的增加这样的不良情况。此外，实际的透镜的大小通常是约几百μm～几千μm，为了安装到包含上述的滑块的磁头上，该尺寸是太大了。这一点在头的小型化推进的情况下变得更严重。

于是，本发明的目的是利用减少了部件数目的紧凑的有源对准法的安装，实现减少了从光源到记录媒体产生的传播损耗的光的利用效率高的光元件集成头。

为了减少部件数目，首先，以单片方式集成具有各自的功能的部件相互间是有效的。其次，为了进行有源对准，使用安装并驱动LD的子安装体是有效的。本发明提供以单片方式集成光部件并进行有源对准的结构，以下叙述该方法。

第一，说明使用了以单片方式集成LD元件与反射镜的结构的安装方法。图1和图2是首先将LD元件安装在子安装体上、其次将安装了LD元件的子安装体安装在滑块上的结构的斜视图。

首先，如图1中所示，在端面发光型LD元件的射出端面上与共振器一起以单片方式集成对于该共振器的延伸方向构成约45度的角度的用折射率高的材料构成的微镜105，使本来从共振器方向射出的光旋转约90度，作成使光从LD元件的表面射出的结构。利用该镜集成LD元件100可减少部件数目，可解决安装空间的问题。然后，在与滑块平行的方向上在子安装体120上安装上述的镜集成LD元件100。此时，由于LD元件100和子安装体120不需要高精度的安装，故用将位置重合用的标志等安装在标记上的方法就足够了。

其次，如图2中所示，从安装在子安装体120上的镜集成LD元件100的表面射出的光通过子安装体120，引导到在贯通滑块110的方向上设置的光导波路113的光入射面上，安装成使其与光导波路113耦合。因用于确保光耦合的对准所必需的部位只是1个部位，故可实现高精度的安装。再者，如果采用该结构，则由于进行使用了在子安装体120上安装了LD元件100的COC(载体上的芯片)结构的对准，由于可采用在使LD元件100发光的状态下安装的有源对准法，故可进行高精度的安装。此外，由于LD元件100与滑块110平行、子安装体120的厚度与LD元件100的厚度为同等或可比其薄，故对头的浮起特性或可动性产生的影响小。

图3是已完成的光元件集成头的斜视图，图4A是表示了沿图3的LD元件100的共振器方向的剖面的图。在此，由于对于子安装体120来说必须能耐受LD元件的安装和对准作业的强度，故厚度至少需要几十微米，LD元件100的光射出面107与滑块的光导波路的入射面117就隔离了。一般来说，由于从LD元件的微小的发光部射出的光若在空间中传播则其光场尺寸变大，故为了得到与光导波路113的良好的耦合，防止或补偿上述场的扩展的结构是必要的。因而，即使有与子安装体的厚度相当的光学的距离，有补偿该距离以便能得到高的光耦合效率的结构才能得到由有源对准法产生的安装的效果。

因此，在子安装体120中设置如下的结构。首先，为了将LD元件100从表面射出的光引导到滑块的光导波路的入射面117上，在子安装体120中设置从安装LD元件100的第1表面121朝向与其对置的第2表面122能使光通过的结构123。关于使用于记录用或通信用的LD元件的通常的子安装体，从对于LD元件热膨胀的差小、在安装后应力的影响不大、热传导率良好等的观点来看，使用了铜合金、硅、碳化硅、氮化铝等。通常，对于在子安装体上安装的LD元件来说，在端面发光型的LD元件中，从端面起在与子安装体平行的方向上射出光，在面发光型的LD元件中，从与子安装体相反一侧的面起在与子安装体垂直的方向上射出光。

因而，通常子安装体不需要使光通过的功能。于是，有必要在子安装体内部附加使光通过的功能。为此，在子安装体120的厚度方向上设置比光点尺寸大的贯通孔，或者有必要使用由对于LD元件100的射出的光为透明的材料作成的子安装体等。在后者的情况下，即使不用透明的材料构成子安装体整体，只要LD元件100射出的光通过的部分是透明的就可以了。

在上述的方法中，虽然可使LD元件100射出的光通过，但因通过与子安装体120的厚度相当的光学距离，故导致因光点尺寸的扩大引起的耦合效率的下降。因而，附加具有防止光点尺寸的扩大的功能或将扩大的光点收缩为适合于与滑块的导波路的光耦合的小的光点的功能的透镜结构129。在此，所谓透镜结构，指的是利用非平面使光线的光变化的结构。用树脂成型或切削加工可制作集成微透镜结构。

图4A表示作为使光通过的结构127的例子的在贯通孔中埋入了树脂的透镜结构129的例子。此外，图5是加工子安装体120制成微透镜结构129的结构的例子。图6A是表示了沿图5的LD元件100的共振器方向的剖面的图。用对于LD元件的光为透明的材料形成了微透镜结构129和使光通过的结构127。

此外，作为与上述的第一方法不同的结构的第二方法，如图7中所示，有使用以单片方式将微透镜结构132集成到作为1个独立的部件的反射镜131上的结构。图8A是表示了沿图7的LD元件10的共振器方向的剖面的图。在子安装体120上安装集成了透镜结构132的反射镜131和端面发光型LD元件10。通过在该子安装体上使LD元件10发光，经反射镜131将光引导到子安装体的第2表面122上，与图3和图5中表示了结构同样，用COC结构可实现用有源对准法的安装。如果使用这样的透镜集成镜结构，则由于所安装的部件成为端面发光型LD元件10和透镜集成反射镜131这两点，故可确保安装空间。

其次，使用图9A～D，说明由有源对准法进行的安装的次序。首先，在图9A中，在子安装体120上安装集成了微镜的表面发光型LD元件100。在此，在子安装体120中设置了使光通过的结构和透镜结构，在子安装体120的安装LD元件的第一表面121上设置了电力供给用的布线126。安装成LD元件100的光射出面107与子安装体120的使光通过的结构127的位置大体一致。此时，使用采用了在LD元件和子安装体这两者中形成的安装用的指示标志等的红外线透过法等进行LD元件与子安装体的位置重合。在子安装体上设置了用于驱动LD元件的一对电力供给用布线，安装成布线的一条与LD元件的p电极连接，另一条与LD元件的n电极连接。在安装后，布线126经焊锡125与LD元件的电极106连接。

其次，在图9B中，在滑块110上安装安装了LD元件100的子安装体120。此时，使子安装体120的第2表面122与滑块110接触。在图9C中，如果从外部电源对电力供给用布线126供给电力，则LD元件100发光。在使LD元件发光的状态下，相对地移动子安装体120与滑块110。在图9D中，如果与在滑块中设置的光导波路113的光轴重合，则光108在光导波路113中传播，从滑块下部射出。用受光元件130感知从ABS面出来的光118，在感知了最强的光的位置上固定滑块110。这样，在已发光的LD元件100与在滑块中设置的光导波路113的光轴重合了时，使用粘接剂112固定滑块110。

通过使用本发明的结构和安装次序，可进行利用有源对准法的LD元件的对于滑块的高精度的安装，可实现光的利用效率高的光元件集成头。

附图说明

图1是展示在厚度方向上具有使光通过的结构和透镜结构的子安装体上安装以单片方式集成了反射镜的半导体LD元件的状况的斜视图。

图2是展示在具有光导波路的滑块上安装安装了半导体LD元件的子安装体的状况的斜视图。

图3是展示作为在滑块上安装安装了半导体LD元件的子安装体的结构体的光元件集成头的斜视图。

图4A是作为在滑块上安装安装了半导体LD元件的子安装体的结构体的光元件集成头的沿LD元件的共振器方向的剖面图。

图4B是展示在图4A的光元件集成头中安装的磁场产生元件的斜视图。

图5是展示作为在滑块上安装安装了半导体LD元件的子安装体的结构体的光元件集成头的斜视图。

图6A是作为在滑块上安装安装了半导体LD元件的子安装体的结构体的光元件集成头的沿LD元件的共振器方向的剖面图。

图6B是展示在图6A的光元件集成头中安装的磁场产生元件的斜视图。

图7是展示作为在滑块上安装安装了半导体LD元件和透镜结构集成反射镜的子安装体的结构体的光元件集成头的斜视图。

图8A是作为在滑块上安装安装了半导体LD元件和透镜结构集成反射镜的子安装体的结构体的光元件集成头的沿LD元件的共振器方向的剖面图。

图8B是展示在图8A的光元件集成头中安装的磁场产生元件的斜视图。

图9A是展示安装LD元件、子安装体和滑块的次序的示意图。

图9B是展示安装LD元件、子安装体和滑块的次序的示意图。

图9C是展示安装LD元件、子安装体和滑块的次序的示意图。

图9D是展示安装LD元件、子安装体和滑块的次序的示意图。

图10A是连接了光元件集成头与驱动头的悬浮体的结构的示意图。

图10B是连接了光元件集成头与驱动头的悬浮体的结构的示意图。

图11A是连接了光元件集成磁头与驱动头的悬浮体的结构的示意图。

图11B是连接了光元件集成磁头与驱动头的悬浮体的结构的示意图。

图12是展示使用本发明的光元件集成头的记录用盘装置的示意图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。

<实施方式1>

图3是示意性地表示了作为本发明的实施方式的、在子安装体上安装以单片方式集成了反射镜的半导体LD元件，并在滑块上安装了该子安装体而构成的光元件集成头的斜视图。图4A是展示沿LD元件的共振器方向的剖面的图。图4B是展示在图4A中安装的磁场产生元件和线圈的斜视图。

LD元件以单片方式集成反射镜105，从光射出面107发光。以在子安装体120的第一表面121上光通过子安装体的使光通过的在结构127那样的位置关系安装了LD元件100。在子安装体120的第一表面121上设置了驱动LD元件的电布线126(126-1，126-2)，经焊锡125与LD元件的电极106熔接，进行了安装。在滑块110内设置了以贯通厚度方向那样引导的光导波路113，在子安装体120的第二表面122上安装滑块110，从LD元件的光射出面107出来的光通过子安装体引导到滑块的光入射面117上，以与光导波路113耦合的方式进行了彼此的光轴的重合。

在实现高密度记录的热辅助磁记录用的头中，在光导波路113的ABS面111附近设置了将引导到光导波路113的光变化为小的光点尺寸的近接场光产生元件115，在其附近，设置了记录用的磁场产生元件114和重放用的磁阻传感器116。

在子安装体120中，在厚度方向上设置了贯通的孔作为使光通过的结构127，在该孔中制成了微透镜结构129。用树脂整形等可制成微透镜结构。通过在子安装体120上一度安装LD元件100，作成COC结构，可进行有源对准法的安装。在子安装体120与滑块110的接合中，使用化学粘接系列树脂等的粘接剂112。

此外，通过使用子安装体，可利用半导体LD元件的初始特性进行合格品的挑选。在挑选经过晶片工艺结束了的LD元件的不合格品的工序中，作为半导体光元件的LD元件通常需要在安装到子安装体等的基座上后的状态下来测定光输出特性、调制特性、初始可靠性试验等。由于在芯片状态下只能进行简易的特性筛选，故如果直接将LD元件安装在滑块上，则在滑块上安装不合格品的概率高。此外，由于是有源对准法的安装，故由安装时的位置偏移引起的不合格品的概率也高。在安装到滑块上后的试验中，先详细地测定LD元件的特性，挑选出不合格品，不合格品连同滑块一起废弃。因此，存在制品的成品率下降的可能性。

通过如本发明那样以中间方式制作在子安装体上安装LD元件的COC(载体上的芯片)结构，可用COC挑选不合格品。此外，由于用有源对准法进行位置重合，故因位置偏移引起的不合格品少，可提高成品率。

<实施方式2>

图5是示意性地表示了作为本发明的实施方式的、在子安装体上安装以单片方式集成了反射镜的半导体LD元件，并在滑块上安装了该子安装体而构成的光元件集成头的斜视图。图6A是展示沿LD元件的共振器方向的剖面的图。图6B是展示在图6A的光元件集成头中安装的磁场产生元件和线圈的斜视图。

与上述的实施方式1相比子安装体的结构不同。在本结构中，对子安装体120进行切削加工，形成微透镜结构129。使光通过的结构127使用对于LD元件的发光波长为透明的材料、即带隙大的材料即可。

<实施方式3>

图7是表示作为本发明的实施方式的、使用LD元件、反射镜、子安装体、滑块实现有源对准的结构的斜视图。图8A是展示沿LD元件的共振器方向的剖面的图。图8B是展示在图6A的光元件集成头中安装的磁场产生元件和线圈的斜视图。

使用端面发光型LD元件10和变换LD元件的光的行进方向的反射镜131代替实施方式1的在LD上集成了镜的表面发光型LD元件来进行有源对准并安装。从安装空间的观点来看，在镜上集成了透镜结构132。在子安装体120上安装LD元件10和反射镜131时，将镜131固定在子安装体中设置的槽128中是简易的方法。在图中，由于是镜的底部是平坦的例子，故槽128是平坦的，但在镜是圆柱形状的情况下，也有使用V型槽的情况，以便容易固定。在COC结构和滑块110的安装中，与实施方式1同样地进行光轴重合，LD元件10发出的光通过镜131和在子安装体中设置的孔等的使光通过的结构127，与滑块内的光导波路113耦合。

<实施方式4>

图10A是连接了作为本发明的实施方式的光元件集成头与以机械的方式驱动头的悬浮体的示意图。省略或简化了各部件的详细的构成要素。将安装了LD元件100的子安装体120与滑块110连接，构成了光元件集成头，将上述光元件集成头用挠曲杆147连接到悬浮体146上，由于通过在挠曲杆和悬浮体上设置的引线进行对LD元件的电力供给，故必须将挠曲杆电连接到子安装体上的电力供给布线上。为此，将挠曲杆147直接连接到子安装体120上。

图10B是连接了作为本发明的实施方式的光元件集成头与以机械方式驱动头的悬浮体的示意图。将安装了LD元件10和透镜集成镜131的子安装体120与滑块110连接，构成了光元件集成头。与图10A同样，将挠曲杆147直接连接到子安装体120上。

<实施方式5>

图11A是连接了作为本发明的实施方式的光元件集成磁头与以机械的方式驱动头的悬浮体的示意图。省略或简化了各部件的详细的构成要素。将安装了LD元件100的子安装体120与滑块110连接，构成了光元件集成磁头，将上述光元件集成磁头用挠曲杆147连接到悬浮体146上。由于通过在挠曲杆和悬浮体上设置的引线进行对磁场产生元件和LD元件的驱动电力供给和磁阻传感器的电信号传递，故必须连接到处于头上的各自的引线上。在滑块上存在磁场产生元件和磁阻传感器的引线，但在子安装体上存在作为LD的引线的电力供给布线。

因而，为了将挠曲杆电连接到处于滑块和子安装体这两者上的引线上，挠曲杆147至少必须有2条，第一挠曲杆147-1连接到滑块110上，第二挠曲杆147-2连接到子安装体120上。

图11B是连接了作为本发明的实施方式的光元件集成磁头与以机械的方式驱动头的悬浮体的示意图。将安装了LD元件10和透镜集成镜131的子安装体120与滑块110连接，构成了光元件集成磁头。与图11A同样，第一挠曲杆147-1连接到滑块110上，第二挠曲杆147-2连接到子安装体120上。

<实施方式6>

图12是展示使用本发明的光元件集成头的记录用盘装置的示意图。在记录用盘装置的框体150中配置作为记录媒体的记录盘142，记录盘142以主轴143旋转。将LD元件100安装在滑块111上，将滑块连接到臂145上。用音圈电机141驱动臂，使头朝向旋转的盘的记录的位置移动。在框体内也配置处理记录数据的写入和读入信息的信号处理用LSI144。

Claims

1.一种光元件集成头，其特征在于：

具有滑块、在上述滑块上安装的子安装体、和在上述子安装体上安装的半导体光元件，

上述半导体光元件具有在半导体衬底上设置的第1包层、在上述第1包层上形成的有源层、在上述有源层上形成的第2包层、和在上述半导体光元件的至少一个端面上设置成与上述有源层接近或位于其附近的倾斜面，

在上述倾斜面中设置有具有使来自上述有源层的输出光朝向上述子安装体的第1主表面反射的倾斜的镜部，

上述子安装体具有从位于与上述半导体光元件相接的一侧的上述子安装体的第1主表面朝向与上述第1主表面对置的第2主表面贯通上述子安装体使光通过的结构或结构体，

上述滑块具有以在上述滑块的厚度方向上使从使上述光通过的结构或结构体输出的光通过的方式贯通上述滑块而设置的光导波路，

使上述光通过的上述结构或结构体具有透镜，

上述滑块被固定在上述子安装体的第2主表面上，使得上述光导波路的光轴与用上述镜部反射的上述输出光的光轴大体一致。

2.如权利要求1中所述的光元件集成头，其特征在于：

上述镜的反射面被设置成，上述反射面对于在上述有源层中传播的光的传播方向成45度的角度，使得上述传播光以45度的倾斜入射并以90度的角度反射以入射到上述透镜中。

3.如权利要求1中所述的光元件集成头，其特征在于：

上述半导体光元件被固定在上述子安装体的第1主表面上，

具有下述的滑块：在使上述半导体光元件发光的状态下，一边相对地移动上述子安装体和上述滑块，一边使用光学的对准将上述滑块固定在上述子安装体的第2主表面上。

4.如权利要求1中所述的光元件集成头，其特征在于：

在位于与上述子安装体的第1主表面连接的一侧的上述半导体光元件的一个主面上形成p电极和n电极，

在上述子安装体的第1主表面上具有一对电布线，

上述一对电布线中的一个与上述p电极连接，上述一对电布线的中另一个与上述n电极连接。

5.如权利要求1中所述的光元件集成头，其特征在于：

上述滑块具有与上述子安装体相接的一个主面和在与上述一个主面对置的位置上配置的另一个主面，

在上述光导波路的上述另一个主面一侧的端部设置了近接场光产生元件，

在从上述近接场光产生元件隔开了规定的距离的上述另一个主面一侧设置了磁场产生元件和磁阻传感器。

6.如权利要求1中所述的光元件集成头，其特征在于：

在上述子安装体上连接有连接头与悬浮体的挠曲杆。

7.如权利要求1中所述的光元件集成头，其特征在于：

至少有2条连接头与悬浮体的挠曲杆，一条挠曲杆连接到上述滑块上，另一条挠曲杆连接到上述子安装体上。

8.一种光元件集成头，其特征在于：

具有滑块、在上述滑块上安装的子安装体、在上述子安装体上安装的半导体光元件、和反射镜，

上述半导体光元件是具有在半导体衬底上设置的第1包层、在上述第1包层上形成的有源层、和在上述有源层上形成的第2包层的端面发光型的半导体光元件，

上述子安装体具有安装上述半导体光元件的第1主表面和与上述滑块连接并与上述第1主表面对置的的第2主表面，

在上述第1主表面上安装有接受来自上述半导体光元件的输出光并进行反射的反射镜，且具有从上述第1主表面朝向第2主表面贯通上述子安装体使光通过的结构或结构体，

透镜结构以单片方式集成在上述反射镜上，

上述滑块被固定在上述子安装体的第2主表面上，使得上述光导波路的光轴经上述反射镜和上述使光通过的结构或结构体与上述半导体发光元件发出的光的光轴大体一致。

9.如权利要求8中所述的光元件集成头，其特征在于：

上述半导体光元件被固定在上述子安装体的第1主表面上，

10.如权利要求8中所述的光元件集成头，其特征在于：

在上述子安装体的第1主表面上具有一对电布线，

上述一对电布线中的一个与上述p电极连接，上述一对电布线中的另一个与上述n电极连接。

11.如权利要求8中所述的光元件集成头，其特征在于：

在上述光导波路的上述另一个主面一侧的端部设置有近接场光产生元件，

在从上述近接场光产生元件隔开了规定的距离的上述另一个主面一侧设置有磁场产生元件和磁阻传感器。

12.如权利要求8中所述的光元件集成头，其特征在于：

在上述子安装体上连接有连接头与悬浮体的挠曲杆。

13.如权利要求8中所述的光元件集成头，其特征在于：

至少有两条连接头与悬浮体的挠曲杆，一条挠曲杆连接到上述滑块上，另一条挠曲杆连接到上述子安装体上。