CN1195166A - 磁光记录媒体的重现装置、重现方法及成用磁光记录媒体 - Google Patents

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Abstract

一种采用磁光记录媒体的重现装置,包含一多包层的阶状折射率的光纤;配置在光纤的一个端面侧的半导体激光器,用于向光纤的一个端面提供激光束;光电检测器,配置在光纤的一端面侧,接收来自光纤的一个端面的激光束;以及磁头,用于向磁光记录媒体施加交变磁场。由于光纤的另一个端面邻近磁光记录媒体,即使来自一极小的记录区也能精确重现信号。此外,由于交变磁场施加到磁光记录媒体,由磁光记录媒体中的记录层状态转移到重现层上的区域被扩展,故可以由被扩展的区域得到强的重现信号。

Description

磁光记录媒体的重现装置、 重现方法及所用磁光记录媒体
本发明涉及一种采用磁光记录媒体的重现装置，更具体地说，涉及采用近场光和区域(磁畴)扩展的该装置。
磁光记录媒体作为一种具有可重写性能和高存储容量的高可靠记录媒体已受到关注，并且作为计算机等的存储器已投入使用。然而，随着信息量的进一步增加和装置的进一步小型化，一直寻找更高密度的记录和重现技术。
高密度记录和重现技术由媒体技术和装置技术构成。前一技术包括使媒体磁迹间距变窄。利用多层磁膜之类提高重现分辨率。利用多层磁膜的技术采用的依据是激光光点的光强按高斯分布，以便将记录层的磁化状态转移到再现层以及读出重现层的磁化状态，并且目前主要有三种类型：FAD(前孔径检测)、RAD(后孔径检测)和CAD(中心孔径检测)。按照这些技术，激光光点的前侧或后侧或者中心附近用作重现孔径，以便降低激光光点的实际直径从而增大重现密度。后一技术包含光学超分辨率技术，用于得到超过激光束的绕射极限的会眼光点，降低激光束波长等等。此外，提供一种近场光记录和重现技术，用于定位一接近磁光记录媒体的光纤的一个端面，以及利用来自光纤的激光束照射磁光记录媒体以使记录和重现信号。这种技术使得能够形成约0.06微米的记录区。
然而，对于利用近场光记录和重现技术进行重现，由于该记录区小，被检测的重现信号很小，不能得到足够的C/N比，并且重现的信号不利地受损。
因此，本发明的一个目的是提供一种能够精确地重现在小的记录区记录的信号的采用磁光记录媒体的重现装置，以及相应的重现方法。
本发明的另一个目的是提供一种适用于上述重现装置和重现方法的磁光记录媒体。
根据本发明的一个方面，用于重现来自具有记录层和重现层的磁光记录媒体的信号的磁光记录媒体重现装置包含：激光装置、光学装置、检测器和磁场施加装置。激光装置振荡产生激光束。光学装置具有接近磁光记录媒体的一个端面、并利用来自激光装置经过该端面的激光束照射磁光记录媒体以及接收由磁光记录媒体经过该端面反射的激光束。检测器检测由光学装置接收的激光束。磁场施加装置将一交变磁场施加到磁光记录媒体，以及扩展和收缩在重现层中形成的记录区。
可取的是，该光学装置包含一具有纤芯、第一包层和第二包层的光纤。纤芯具有第一折射率。第一包层围绕纤芯形成并具有比第一折射率小的第二折射率。第二包层围绕第一包层形成并具有比第二折射率小的第三折射率。
可取的是，光学装置包含第一光纤和第二光纤。第一光纤具有第一纤芯和第一包层。第一纤芯具有第一直径和第一折射率。第一包层围绕第一纤芯形成并具有比第一折射率小的第二折射率。第二光纤具有第二纤芯和第二包层。第二包层具有大于第一直径的第二直径以及第三折射率。第二包层围绕第二纤芯形成并具有小于第三折射率的第四折射率。
可取的是，光学装置包含一固体浸没透镜、物镜和光学系统，固体浸没透镜包含一端面和与该端面相对的曲面。物镜配置在固体浸没透镜的曲面侧并与固体浸没透镜同轴。该光学系统形成具有第一直径的第一激光束和具有大于第一直径的第二直径的第二激光束，并使它们同轴入射到物镜。
可取的是重现装置还包含绕射光栅元件，用于将直接来自激光装置的激光束透过以及将由光学装置接收的激光束绕射朝向检测器。绕射光栅元件最好还包括一全息图板。
根据本发明的另一个方面，一种利用磁光记录媒体的重现方法，用于使由具有一记录层和沿预定方向磁化的重现层的磁光记录媒体产生的信号重视，该方法包含的步骤有：用激光束照射磁光记录媒体，该激光束按由每个具有不同光束直径的第一和第二光强分布形成的复合光强分布；将交变磁场施加到磁光记录媒体上以便使当利用激光束照射磁光记录媒体时在重现层中形成的区域扩展和收缩，以及检测由磁光记录媒体反射的激光束。
可取的是，检测步骤包含当根据由磁光记录媒体反射的激光束的光强形成的信号为最大重现信号时检测激光束。
更为可取的是，检测步骤包含在施加磁场的时刻检测激光束，所说磁场方向与所说使重现层磁化的预定方向相反。
根据本发明的再一个方面，磁光记录媒体包含一基片、一个记录层和一个重现层。记录层位于基片上，是由磁性材料形成的。重现层位于在记录层上，由磁性材料形成。
可取的是，磁光记录媒体包含由非磁性材料形成并位于记录层和重现层之间的中间层。
可取的是，重现层中的一稳定的区域的最小尺寸大于记录层中相应的区域尺寸。
由于采用具有与磁光记录媒体而不是与物镜邻近的一个端面的光学装置，以便利用激光束照射磁光记录媒体，使采用磁光记录媒体的重现装置微型化。此外，重现装置将记录层中的一个区域状态转移到重现层，并扩展该经转移的区域大小以产生一个信号，使得重现信号的强度提高，因而可以得到足够高的C/N比。
此外，采用一所谓的多包层的阶状分布折射率的光纤作为在重现装置中的光学装置，以便利用激光束照射磁光记录媒体。因此，仅在中心的光束光点的光强明显增加，记录层内仅有预期的区域状态转移到重现层，因而，可以得到精确的重现信号。
另外，将一所谓的单包层的阶状分布折射率的光纤和一具有比该另一光纤更大纤芯的单包层阶状分布折射率光纤用作在重现装置中的光学装置，以便利激光束照射磁光记录媒体。因此，仅在中心的激光光点的光强明显增加，从而可以得到精确的重现信号。
另外，将一固体浸没透镜用作在重现装置中的光学装置，以便使两个直径不同的激光束同轴入射到物镜上。因此，仅在中心的光束光点的光强明显增加，因而可以得到精确的重现信号。
此外，重现装置使用一全息图板，以便使直接来自激光装置的激光束透过，并使由磁光记录媒体反射的激光束产生绕射。因此，激光装置和检测器可以配置在同一平面内，这样就可以减小由激光装置和检测器形成的光学系统的尺寸。
根据利用磁光记录媒体的重现方法，在施加磁场的时刻检测由被扩展的区域反射的激光束，磁场方向与使重现层起始磁化的方向相反，因此可以得到足够强的重现信号。
此外，由于记录层和重现层依次位于磁光记录媒体的基片侧，激光束可以从与基片相反的一侧照射。这样就使光纤或类似物的端面能更接近记录层配置，能由较小的记录区域重现信号。
通过结合附图对本发明的如下详细介绍，将会使本发明的上述和其它目的、特征、优点和各个方面变得更明显。
图1表示适用于根据本发明的第一实施例重现装置的磁光记录媒体的一个实例。
图2表示磁光记录媒体的另一实例的断面。
图3表示根据第一实施例以及根据它的重现原理的采用磁光记录媒体的重现装置的结构。
图4A表示图3中所示光纤的折射率，图4B表示光纤结构的一断面，图4C表示由光纤发出的激光束的光强分布。
图5A和5B分别是表示图3中所示的接收/发送单元结构的前视图和底视图。
图6是表示图3中所示的重现装置的重现过程的示意图。
图7是表示图1所示磁光记录媒体的一区域的状态转移和扩展的示意图。
图8A-8D是用于介绍图2所示磁光记录媒体的重现原理的实施步骤的示意图。
图9表示磁光记录媒体连同它的重现原理的又一个实例。
图10A和10B是表示施加的磁场和在图3所示的重现装置得到的重现信号波形图。
图11A和11B表示根据本发明的第二实施例的磁光记录媒体的结构连同它的重现原理。
图12表示根据本发明的第三实施例的采用磁光记录媒体的重现装置的结构。
图13表示通过图12中所示固体浸没透镜和物镜的光路径。
图14A更具体地表示透过图13中所示的固体浸没透镜的激光束的光路径，图14B表示在图14A中A-A’平面中的激光束的光强分布。
图15表示根据本发明第四实施例的采用磁光记录媒体的重现装置结构。
下面参照附图具体介绍本发明的各实施例。在各图中的相同或相应部分使用相同的参考符号标注，对它们不重复介绍。
第一实施例
首先介绍适用于根据本发明第一实施例的采用磁光记录媒体的重现装置的磁光记录媒体的结构。
参阅图1，磁光记录媒体10包含，透明基片1，在透明基片1上形成的记录层2、在记录层2上形成的重现层4以及在重现层4上形成的保护层5。透明基片1由玻璃、聚碳酸酯之类制成。记录层2由磁性材料例如TbFeCo制成。重现层4由磁性材料例如GdFeCo制成。保护层5由透明绝缘材料例如SiN制成。
记录层2、重现层4和保护层5依次通过磁控管溅射涂敷形成。记录层2膜厚为500到3000埃，重现层4膜厚为50到1000埃，保护层5膜厚为180到220埃。
磁光记录媒体10中记录层2接近透明基片1、重现层4接近保护层5。因此，由保护层5侧而不是由透明基片1侧提供用于记录和重现的照射激光束。
应当指出，记录层2并不限于上述TbFeCo，可以是由Tb、Dy和Nd和Fe、Co和Ni中间选择出的一种成分制成的单层或多层磁膜，或者是由Pt和Pd中的一种元素以及在Fe、Co和Ni中间选择的一种成分制成的单层或多层磁膜。
重现层4不限于上述的GdFeCo，可以是由GdFe、GdCo和TbCo中间或由Ho、Gd、Tb和Dy中间选择的一种成分、或由Fe、Co和Ni中间选择的一种成分制成的磁膜。
此外，如在图2中所示的磁光记录媒体中，可以在记录层2和重现层4之间夹入中间层3。中间层3由非磁性材料(即一种绝缘材料)制成，例如由SiN、AlN、TiN、SiO2、Al2O3、SiC、TiC、ZnO、SiAlON、ITO(氧化铟锡)和SnO2制成，并且膜厚为30到300埃。通过夹入中间层3，如后所述可以在重现层4内在放大和重现的区域内形成一具有稳定形状的区域。
希望重现层4中的稳定区域的最小尺寸大于记录层中的对应尺寸，由于该过程不需要放大由记录层2向重现层4状态转移的一个区域，相应地对于磁光记录媒体10或11施加交变磁场的要求可以取消。具有大的稳定区域最小尺寸的磁性材料可适用于或者由磁光记录媒体10或者由磁光记录媒体11构成的重现层4。
下面介绍用于重现由磁光记录媒体10或11形成的信号的根据本发明第一实施例的采用磁光记录媒体的重现装置的结构。
参阅图3，重现装置包含接收/发送单元6、光纤7和磁头9。
光纤7的端面77配置邻近磁光记录媒体10。端面77和磁光记录媒体10的表面之间的距离例如为0.2微米(容差±0.1微米)。
发送/接收单元6配置在光纤7的端面78侧，包含半导体激光器6a、光电检测器6b和一全息图板6c。半导体激光器6a形成波长为635纳米(容差±15纳米)或波长680纳米(容差±15纳米)的振荡激光束，将其提供到光纤7的端面78。光检测器6b接近半导体激光器6a配置并接收来自光纤7的端面78的激光束。该全息图板6c包含一个玻璃基片和在玻璃基片上形成的全息图，将入射的激光束分成为0级的，±10级的，……±n级的绕射光束。因此，由半导体激光器6a照射的激光束中的0级绕射光束(即直接通过该全息图板6c透射而未绕射的光束)透过该全息图板6c进入光纤的端面78。同时，由光纤7的端面78照射和经过全息图板6c透射的激光束中的+1级的或-1级的绕射光束输入光电检测器6b。
光纤7接收来自半导体激光器6a经过端面78的激光束，将激光束沿图中的UM方向进行导向，激光束经过端面77照射磁光记录媒体10。光纤7还经过端面77接收由磁光记录媒体10反射的激光束，将激光束沿图中的MU方向进行导向，激光束经过端面78照射全息图板6c。仅让沿特定方向反射的激光束透过的偏振式滤光片8形成在光纤7中。在这一实例中，偏振式滤式片8的构成仅让沿与该图平面垂直的方向反射的激光束透过。半导体激光器6a的配置使得由其照射的激光束沿与该图平面垂直的方向产生偏振。因此，由半导体6a照射的激光束将不含由偏振式滤光片8所阻挡。
磁头9包括电磁线圈9a和用于向电磁线圈9a提供交变电流的磁头驱动电路9b。因此，电磁式磁头9向磁光记录媒体10施加交变磁场AF，将根据在记录层2中的记录区21状态转移到重现层中的一个区域扩展，因此形成一大于记录区21的区域41并使之收缩。交变磁场AF的强度范围从50到300奥斯特。交变磁场AF的脉冲宽度AF范围从20到500纳秒。
光纤7如图4所示是一多包层的阶状分布折射单光纤，包括折射率为n1(例如1.50到1.70)的纤芯7c、围绕纤芯7c形成的具有折射率n2(例如1.45到1.65)的内圆环形包层7b，以及围绕内圆环形包层7b形成的具有折射率n3(例如1.40到1.60)的外圆环形包层7a。折射率n3小于折射率n2，折射率n2小于折射率n1。适用于纤芯7c、内圆环形包层7b和外圆环形包层7a的材料是多种成分的玻璃、塑料和含有Na2O、CaO和GeO的(每一种具有彼此不同成分比)SiO2的类似物。
此外，希望光纤7的端部带有圆锥部分79，即光纤7端部直径小于光纤7主体直径。在这一实例中，内圆环形包层7b的直径为0.1微米(容差±0.05微米)。主体直径300微米(容差±100微米)。
对于如上所的光纤7，激光束通过纤芯7c以及内圆环包层7b行进。通过纤芯7c行进的激光束在磁光记录媒体10上形成一激光光点，具有狭窄光束直径W1的陡度光强分布，如图4C所示。同时，通过内圆环形包层7b行进的激光束在磁光记录媒体10上形成一光束光点，它具有宽的光束直径W2平缓的光强分布，如图4C所示。因此，这些光强分布的复合光强分布仅在光束中心的光强是极高的。
在发送/接收单元6中，在同一平面内配置半导体激光器6a和光电检测器6b，如图5A所示。偏振型滤光片6d安装在光电检测器6b中的光接收表面上，其透过+一级的式-一级的绕射光束L211中的P偏振分量和S偏振分量。发送/接收单元6具有3个缺口K1-K3，按间隔90°分布构成。半导体激光器6a的配置使半导体激光器6a的发射点61位于线K2-K3上。
建立如下方程(1)和(2)：
Sinθ＝λ/p    …(1)
Z1＝Ltanθ     …(2)其中L代表半导体激光器6a和该全息图板6C之间的距离，P代表细微波纹结构(在图上用竖直的色条表示的)间距，该结构形成该全息图板6C上的全息图，θ代表由该全息图板6C形成的±一级的绕射角，入代表激光束的波长，Z1代表半导体激光器和光电检测器6b之间的距离。
进而，由方向(1)和(2)建立如下方向(3)：
Z1＝Lλ/(P2-λ2)1/2    …(3)
因此，当激光束的波长入增加时，由该全息图板6C形成的±一级的绕射角θ也增加。所以，半导体激光器6a和光电检测器6b之间的距离Z1也增加。距离Z1还随半导体激光器6a和该全息图板6c之间的距离L变化。因而，表1以该全息图板6c的间距P和在半导体激光器6a与该全息图反6c之间的距离L作为参数，表示了所计算的半导体激光器6a和光电检测器6b之间的距离Z1。当对于635纳米的激光束波长，间距P的范围从1.5到35微米以及距离L的范围从3到25毫米时，距离Z1范围从0.45到2.2毫米。因而，这里将距离Z1范围设定从0.45到2.2毫米，距离L范围设定从3到25毫米。
                               表1
全息图中的间距：P(微米) 发射点和全息图之间的距离：L(毫米) 对于635纳米的光束的发射点和检测点之间的距离：Z1(毫米) 对于680纳米的光束的发射点和检测点之间的距离：Z2(毫米)
    1.5     3     1.4018     1.5258
    2     3     1.0044     1.0846
    3     5     1.0828     1.1636
    3     4.5     0.9745     1.0473
    3     4     0.8663     0.9309
5 5 0.6402 0.6864
    4.5     15     2.1381     2.2930
    5     15     1.9205     2.0591
    8     15     1.1944     1.2796
    10     10     0.6360     0.6816
    10     15     0.9544     1.0224
    10     8     0.5090     0.5453
    8     10     0.7963     0.8531
    5     10     1.2804     1.3728
    3     10     2.1657     2.3272
8 25 1.9906 2.1327
    10     25     1.5907     1.7039
    15     25     1.0593     1.1345
    20     25     0.7942     0.8505
    25     25     0.6352     0.6803
    30     25     0.5293     0.5668
    35     25     0.4536     0.4858
表1还表示了采用能提供波长680纳米的激光束(振荡)的激光器6a时的半导体激光器6a和光检测器6b之间的距离Z2。当该全息图板6c的间距P的范围从1.5到35微米和半导体激光器6a和该全息图板6c之间的距离L范围从3到25纳米时，距离Z2的范围从0.48到2.3毫米。所以，在这一实例中的距离Z2设定范围为从0.48到2.3毫米，距离L的设定范围为从3到25毫米。
虽然，该全息图板6c在发送/接收单元6中的配置是该全息图板6c与半导体激光器6a和光电检测器6b成一整体，但该全息图板6c可以与发送/接收单元6分开配置。虽然，如图5A中所示发送/接收单元6装有该全息图板6C，在光纤的端面78和半导体激光器6a之间可以设有一半反射镜，以便反射由磁光记录媒体10反射的激光束L21，这样激光束L21就与光电检测器6b垂直。
下面介绍按照上述构成的采用磁光记录媒体的重现装置的工作情况。
如图6中所示，由发送/接收单元6在半导体激光器6a照射的波长635纳米的激光束沿与该图平面垂直的方向被反射，传播输入到该全息图板6c。入射在该全息图板6c上的激光光束在该全息图板6c处产生绕射并分成0级的，±一极的，…±n级的绕射光束。0级的绕射直接透过该全息图板6c，在该全息图板6c没有形成绕射，并进入光纤7的端面78。由于从半导体激光器6a照射的激光束沿与该图的平面垂直的方向被反射，通过在光纤7中的偏振型滤光片8。因此，入射到纤芯7c上的激光束L1通过纤芯7C行进，并由端面77向磁光记录媒体10照射。同时，入射在内圆环形包层7b上的激光束L2通过内圆环形包层7b行进，并由端面77向磁光记录媒体10照射。
通过纤芯7C行进的激光束L1形成按陡变光强分布的光束光点，如图4C中所示，光点的直径为600埃(容差±200埃)，几乎与在记录层2中的记录区21的尺寸相同。因此，照射在磁光记录媒体10上的激光束L1仅使记录区21的该区域的温度上升到预定的温度或者更高。
当记录区21的温度超过预定温度时，在记录层2中的记录区21状态转移到重现层4，在重现层4中形成尺寸与记录区21大约相同的区域41，如图7所示。区域40的磁化方向与记录区21的磁化方向相同。
当由磁头9施加的交变磁场AF的方向与该被转移的区域40磁化方向40a相同时，区域40在磁光记录媒体的平面内扩展形成大于记录区21的区域41。
激光束L1中通过纤芯7C行进的激光束部分L11由扩展的区域41所反射，向外散射，不会返回到光纤7的端面77。同时激光束L2中通过内圆环形包层7b行进的激光束L21由扩展的区域41所反射，没有向外散射，将返回到光纤7的端面77。因此，入射在端面77上的激光束L21沿相反的方向行进通过纤芯7C和内圆环形7b。由于在扩展的区域41反射的激光束L21的偏振面因克耳效应稍微旋转，偏振型滤光片8仅让沿相反方向即沿与偏振型滤光片8的偏振方向相同的方向行进通过纤芯7C和内圆环形包层7b的激光束L21中的偏振分量透过。
透过偏振型滤波器8的激光束L21由光纤7的端面78朝该全息图板6C照射，以使激光束L21中的十一级的或一一级的绕射光束经过偏振型滤光片6d入射到光电检测器6b上。光电检测器6b根据入射的绕射光线L211重现信号。由于克耳旋转角按照重现层4的磁化方向变化，故重现的信号按照重现层4的磁化方向变化。
当在检测重现信号之后交变磁场AF的方向与磁化方向40a相反时，被扩展的区域41收缩。如上所述的重现过程使得由记录层2中的记录区连续地重现信号。
为了得到具有高C/N比的重现信号，应当在重现层2中的一区域扩展时，由该区域重现信号。
如图7所示，在由记录层2状态转移到区域21之前，将重现层4沿一预定的方向磁化(在这一实例中，沿图中向下的方向)。当为了使在记录层2中记录区21状态转移到重现层4中的区域，通过改变耦合磁化方向21a以及交变磁场AF的方向与磁化方向40a相同时，区域40扩展到区域41。因此，为了得到最大的重现信号，当交变磁场AF沿与重现层4的起始磁化方向相反的方向(即在图中向上的方向)施加时，光电检测器仅需检测由磁光记录媒体10反射的激光束L21。
在重现来自按照磁化方向21a的记录区22(对于记录区21按相反的磁化方向22a)的信号时，由于重现层4的起始磁化方向与需重现的区域22的磁化方向22a相同，记录层实际上已被状态转移和扩展。因此，仅相对于沿与重现层4的起始磁化方向相反的方向被磁化的记录区，观测到磁化的状态转移扩展和消磁。所以，当交变磁场AF沿与重现层4的起始磁化方向相反的方向施加时，光电检测器6b仅需检测由磁化记录媒体10反射的激光束L21。
应指出，由于重现层4的起始磁化方向与图7所示相反，当由记录区22重现信号时，观测到磁化的状态转移和区域的扩展。因此，为得到最大重现信号，当交变磁场AF沿与记录区22的磁化方向相同的方向施加时，光电检测器6b仅需检测由磁光记录媒体10反射的激光束L21。
上文所述介绍是关于由图1所示的磁光记录媒体10重现信号。下文所作介绍是关于由图2所示的磁光记录媒体10重现信号。
如在图8A中所示，重现层4沿一预定的方向(即在图中向上或向下的方向)被磁化。
如图8B中所示，当按照陡变温度分布的激光束照射磁光记录媒体11时，在记录区21中的磁化方向21a按照照射的位置转移到重现层4上，形成磁化方向与起始磁化方向相反的的区域40。由于非磁性的中间层3形成在记录层2和重现层4之间、根据静磁耦合而不是扩展耦合形成转移。
如图8C所示，当交变磁场AF的方向与在区域40中的磁化方向相同时，如图8C所示，区域40扩展形成区域41，其大于记录区21。利用光电检测器6b检测由扩展的区域41反射的激光束L21，产生重现的信号。
应当指出，由于中间层3形成在记录层2和重现层4之间，区域41中的磁畴壁不是由记录区22固定的(区域22邻近记录区21并具有相反的磁化方向)。因此，区域可以在比没有中间层3的磁光记录媒体10中更稳定地扩展。
于是，如图8D中所示，当交变磁场AF的方向与重现层4的起始磁化方向相同时，被扩展的区域41收缩。
对于由基片1侧依次形成的如图1和2中所示的磁光记录媒体10和11中的记录层2和重现层4，由相反的保护层5这一侧照射激光束，由于从薄的保护层5这一侧照射激光束，使得光纤7的端面77能比由厚的基片侧1照射激光束，配置得更靠近磁光记录媒体10和11中的记录层2和重现层4。
然而如图9所示，由基片侧1依次形成有重现层4和记录层2的磁光记录媒体12也可以利用重现装置进行重现。磁光记录媒体12具有在基片1和重现层4之间由SiN之类形成的光干涉层15，以便增强重现信号。一由AlTi或类似物构成的屏蔽层16形成在中间层3和记录层2之间，用以将记录层2与重现层4更完全地隔开。
按照第一实施例，光纤7具有邻近磁光记录媒体10配置的端面77，光纤7经过端面77利用激光进行照射。因此，即使来自很小的记录区例如600埃的信号，也能够精确地重现。
此外，由于将交变磁场AF施加到记录媒体10，由记录层2向重现层4状态转移形成的区域40被扩展，由经扩展的区域41重现信号。因而，可以得到强的重现信号。当没有施加交变磁场时(H＝0)，如图10A所示，所得到的重现信号是极小的，相反，当施加交变磁场时，如图10B所示可以得到强的重现信号。
此外，由于光纤7是一多色层的阶状分布折射率的光纤，行进通过纤芯7C的激光束L1的光强分布具有陡度的形状，因此仅有极小的记录区21可以状态转移到重现层4。所以可以得到精确的重现信号。
由于装有全息图板6C，用于对由磁光记录媒体反射的激光束进行绕射，半导体激光器6a和光电检测器6b可以配置在同一平面。此外，由于使用将半导体激光器6a，光电检测器和该全息图板6c一起整体装入发送/接收单元6，使得整个重现装置的尺寸能够减小。
第二实施例
上述单一光纤7可以由图11A和11B中所示的双光纤61和62替换。光纤61利用激光束照射磁光记录媒体10，用以状态转移和扩展一个区域。光纤62利用激光束照射磁光记录媒体10，并且还接收由磁光记录媒体10反射的激光束。
用于照射的光纤61具有：折射率范围从1.50至1.70的纤芯61c、围绕纤芯61形成的且折射率范围从1.40到1.60的包层61a。包层61a的折射率小于纤芯61C的折射率。因此，光纤61是单包层的具有阶状分布折射率的光纤。
用于接收的光纤62具有：折射率范围为从1.50到1.70的纤芯62b和围绕纤芯62b形成的且折射率范围从1.40到1.60的包层62a。包层62a的折射率小于纤芯62b的折射率。因此，光纤62也是一单包层的具有阶状折射率的光纤。
接收光纤62的纤芯62b的直径大于照射光纤61的纤芯61c的直径。因此，光纤61发射具有陡变光强分布13、和具有较小光束直径W1的激光束L1，如图4C中所示。光纤62发射具有宽的光强分布、和具有较大光束直径W2的激光束，如图4C中所示。
下面介绍采用如上所述的两条光纤61和62的重现装置的重现过程。
如图11A所示，当激光束L1行进通过光纤61中的纤芯61c，然后经过端面661照射到磁光记录媒体10时；仅在记录层2中的记录区21的温度升高至少达到一预定温度，通过改变耦合记录区21状态转移到重现层4，形成一区域40，利用交变磁场AF扩展成区域41。
如图11B所示，当区域40扩展到区域41时，磁光记录媒体10旋转，因此，区域40(41)移动到光纤62之下。所以，扩展的区域41由行进通过光纤62中的纤芯62b和经过端面662的激光来照射。照射到扩展的区域41的激光束L2中的被反射的激光束L22返回到光纤62的端面662并由光电探测器6b检测，如在第一实施例中一样。如上所述通过改变磁场AF使经扩展的区域41收缩。
第三实施例
根据本发明第三实施例采用磁光记录媒体的重现装置包括固体浸没透镜80、物镜81、半导体激光器透镜82、准直透镜83、半导体激光器84、准直透镜85、半反射镜86、光电检测器87和磁头88。
固体浸没透镜80中的平面部分80a邻近磁光记录媒体10，还有与平面部分80a相反的球面部分80b。物镜81配置在固体浸没透镜80的曲面部分80b的一侧，令固体浸没透镜80的光轴与物镜80的光轴相一致。半导体激光器82提供波长为635纳米的振荡激光束。准直透镜83根据由半导体激光器82照射的激光束形成平行的激光束L81。准直透镜85根据由半导体激光器84照射的激光束形成平行的激光束L82。激光束L82的直径D82大于激光束L81的直径D81。半反射镜81将激光束L81和L82复合，以使激光束L81和L82同轴入射到物镜81上。光电检测器87接收由磁光记录媒体10反射的并透过固体浸没透镜80和物镜81的激光束。磁头88向磁光记录媒体10施加交变磁场AF，使在磁光记录媒体10中的重现层4中形成的一个区域扩展和收缩。
该重现装置还包含一半反射镜89，渥拉斯顿棱镜90、会聚透镜91和差分放大器92。半反射镜89使来自准直透镜83的激光束81直接透过并且将由磁光记录媒体10反射的激光束朝光电检测器87反射。渥拉斯顿棱镜90将由半反射镜89反射的激光束分成为P偏振分量和S偏振分量以及由S和P偏振分量复合的激光束。会聚透镜91将通过渥拉斯顿棱镜90的激光束会聚到光电检测器87上。差分放大器92根据由光电检测器87依据P偏振分量产生的一个信号，以及由光电检测器87依据S偏振分量产生的一个信号产生一个重现信号。应注意，光电检测器87还根据由S和P偏振分量复合的激光束产生一用于聚焦控制或跟踪控制的误差信号。
下面将介绍按照如上所述构成的重现装置的重现过程。
由半导体激光器82照射的激光束利用准直透镜83使之平行，以便形成具有小直径D81的激光束L81。同时，利用准直透镜85使由半导体激光器84照射的激光束平行，以便形成具有大的直径D82的激光束。激光束L81直接透过半反射镜86，以便能使激光束L81入射到物镜81上。同时，激光束L82由半反射镜86反射，以使激光束L82能入射到物镜81上。因此，由准直透镜83和85以及半反射镜86形成的光学系统形成直径为D81的激光束L81和其直径D82大于直径D81的激光束L82，以使激光束L81和L82能同轴入射到物镜81上。
如图13所示，由于具有不同直径的两个激光束L81和L82输入到物镜81，两个激光束L81和L82每个各按不同的角度入射到固体浸没透镜80的球面上。因此，由固体浸没透镜80形成的激光束L81的光点直径大于由固体浸没透镜80形成的激光束L82的光点直径，如图14A所示。所以，在图14A中的平面A-A’中的激光束L81和L82的复合光强分布与在图14B中所示的一样。这种光强分布与在图14C中所示的相似。在中心的激光束的光虽明显大于在外圆周处的光强。
接着，来自物镜81的激光束进一步会聚，仅例如不大于0.1微米的极小的记录区可以状态转移到重现层4。此外，由于利用磁头88将交变磁场AF施加到磁光记录媒体10，在重现层4中形成的一个区域被扩展，利用具有宽的光强分布的激光束L81照射该经扩展的区域。因此，正像第一和第二实施例中一样，由光电检测器87检测的重现信号的强度增加。
第四实施例
如图15所示，根据本发明第四实施例的采用磁光记录媒体的重现装置包含第三实施例的结构加上分光镜93、准直透镜94以及反射镜95和96。然而应当注意，该装置没有装没如图12所示的半导体激光器84，仅装有单一的半导体激光器82。准直透镜94替代图12中所示的准直透镜85。虽然，半反射镜86和89的配置与图12中所示的相反，但在第四实施例中的半反射镜86和89也可以按照图12中所示方式配置。
分光镜93将由半导体激光器82照射的激光束通过直接透过该激光束以及垂直反射该激光束而分成两部分。准直透镜83根据直接透过分光镜93的激光束形成具有小直径D81的激光束L81。准直透镜94根据由分光镜93垂直反射的激光束形成具有大直径D82的激光束L82。反射镜95垂直反射来自准直透镜94的激光束L82，反射镜96还将由反射镜95垂直反射的激光束垂直反射朝向半反射镜86。因此，由准直透镜83和94、半反射镜86、分光镜93和反射镜95和96组成的光学系统形成小直径D81的激光束L81和其直径D82大于直径D81的激光束L82，并且使激光束L81和L82同轴入射到物镜81上。
在按照上述构成的重现装置中，由单一半导体激光器82照射的激光束利用分光镜93分成两部分，根据由分光镜93垂直反射的激光束，准直透镜94形成具有大直径D82的激光束L82。因此，重现装置取消了图12中所示的半导体激光器84。
应指出，希望光纤7的端面77或固体浸没透镜80的平面80a与磁光记录媒体10、11和12之间的距离总是固定的，因此希望各磁迹形成在同一平面内，而不是按岛状和槽状类型形成。在这种情况下，用于跟踪控制的信号可以预先记录在磁光记录媒体上，可以照射侧向光束以及主光束，以便读出用于进行跟踪控制的记录信号。
上面详细介绍了本发明，应清楚地理解，其仅作为示例和用于说明，并不是为了限定，本发明的构思和范围仅是由所提出的权利要求限定的。

Claims (21)

1.一种采用磁光记录媒体的重现装置，用于从具有记录层和重现层的磁光记录媒体重现信号，包含：
激光装置，用于照射激光束；
光学装置，具有邻近所述磁光记录媒体的端面，用于利用来自所述激光装置经过所述端面的激光束照射所述磁光记录媒体以及接收由所述磁光记录媒体反射的经过所述端面的激光束；
检测装置，用于检测由所述光学装置接收的激光束；以及
磁场施加装置，用于将交变磁场施加到所述磁光记录媒体，以便扩展和收缩在所述重现层中形成的一个区域。
2.根据权利要求1所述的采用磁光记录媒体的重现装置，其中所述的光学装置包含一光纤、该光纤包含：
具有第一折射率的纤芯；
围绕所述纤芯形成的且具有小于所述第一折射率的第二折射率的第一包层；
围绕所述第一包层形成的且具有小于所述第二折射率的第三折射率的第二包层。
3.根据权利要求1所述的采用磁光记录媒体的重现装置，其中所述光学装置包含：
第一光纤、包含具有第一直径和第一折射率的第一纤芯、以及围绕所述第一纤芯形成的且具有小于所述第一折射率的第二折射率的第一包层；
第二光纤，包含具有大于所述第一直径的第二直径的以及第三折射率的第二包层，以及围绕所述第二包层形成的且具有小于第三折射率的第四折射率的第二包层。
4.根据权利要求1所述的采用磁光记录媒体的重现装置，其中所述光学装置包含：
固体浸没透镜，具有所述端面和与所述端面相反的曲面；
物镜，配置在所述固体浸没透镜的所述曲面侧，与所述固体浸没透镜同轴；以及
光学系统，形成具有第一直径的第一激光束和具有大于所述第一直径的第二直径的第二激光束，并使所述第一和所述第二激光束同轴入射到所述物镜上。
5.根据权利要求4所述的采用磁光记录媒体的重现装置，其中：
所述激光装置包含
第一激光器；以及
第二激光器；以及
所述光学系统包含：
第一透镜，根据来自所述第一激光器的激光束形成所述第一激光束；
第二透镜，根据来自所述第二激光器的激光束形成所述第二激光束；以及
光复合元件，用于复合所述第一激光束和所述第二激光束。
6.根据权利要求4所述的采用磁光记录媒体的重现装置，其中
所述激光装置包含一个激光器；以及
所述光学系统包含：
分光元件，用于将来自所述激光器的激光束分布两个激光束；
第一透镜，根据由该激光束利用所述分光元件分出的一个激光束形成所述第一激光束；
第二透镜，根据由该激光束利用所述分光元件分出的另一激光束形成所述第二激光束；
光复合装置，用以复合所述第一激光光束和所述第二激光光束。
7.根据权利要求1所述的采用磁光记录媒体的重现装置，还包含：绕射装置，用于将来自所述激光装置的激光束直接透过，以及将由所述光学装置的激光束朝向所述检测装置绕射。
8.根据权利要求7所述的采用磁光记录媒体的重现装置，其中的绕射装置包含一全息图板。
9.一种采用磁光记录媒体的重现装置，用于由具有记录层和重现层的磁光记录媒体重现信号，包含
光纤，具有邻近所述磁光记录媒体的一个端面以及另一端面；
一激光器，配置在所述光纤的另一端面，用于向所述光纤的另一端面提供激光束；
光电检测器，配置在所述光纤的另一端面，接收来自所述光纤的另一端面的激光束；及
磁头，用于向所述磁光记录媒体施加变压磁场，以便扩展和收缩在所述重现层中形成的一个区域。
10.根据权利要求9所述的采用磁光记录媒体的重现装置，其中所述的光纤包含：
具有第一折射率的纤芯；
围绕所述纤芯形成的且具有小于所述第一折射率的第二折射率的第一包层；以及
围绕所述第一包层形成的且具有小于所述第二折射率的第三折射率的第二包层。
11.一种采用磁光记录媒体的重现装置，用于由具有记录层和重现层的磁光记录媒体重现信号，包含：
第一光纤，具有邻近所述磁光记录媒体的一个端面和另一端面；
一激光器，配置在所述第一光纤的另一端面侧，用于向所述第一光纤的另一端面提供激光束；
第二光纤，具有邻近所述磁光记录媒体的一个端面和另一端面；
光电检测器，配置在所述第二光纤的另一端面侧，由所述第二光纤的另一端面接收激光束；以及
磁头，用于向所述磁光记录媒体施加交变磁场，以便扩展和收缩在所述重现层中形成的一个区域。
12.根据权利要求11所述的采用磁光记录媒体的重现装置，其中：
所述第一光纤包含：
具有第一直径和第一折射率的第一纤芯，以及围绕所述纤芯形成的且具有小于所述第一折射率的第二折射率的第一纤芯；以及
所述第二光纤包含：
具有大于第一直径的第二直径的和第三折射率的第二纤芯；以及
围绕所述第二纤芯形成的且具有小于第三折射率的第四折射率的第二包层。
13.一种采用磁光记录媒体的重现装置，用于由具有记录层和重现层的磁光记录媒体重现信号，包含：
固体浸没透镜，具有邻近所述磁光记录媒体的一个平面和与所述平面相反的曲面；
物镜，配置在所述固体浸没透镜的曲面侧，与所述固体浸没透镜同轴；
激光器；
光学系统，用于由来自所述激光器的激光束形成具有第一直径的第一激光束以及具有大于所述第一直径的第二直径的第二激光束，且使所述第一和第二激光束同轴入射到所述物镜上；
光电检测器，接收由所述磁光记录媒体反射的和透过所述固体浸没透镜和所述物镜的激光束；以及
磁头，用于向所述磁光记录媒体施加交变磁场；以便扩展和收缩在所述重现层中形成的一个区域。
14.一种采用磁光记录媒体的重现装置，用于从具有记录层和重现层的磁光记录媒体重现信号，包含：
固体浸没透镜，具有邻近所述磁光记录媒体的一个平面和与所述平面相反的曲面；
物镜，配置在所述固体浸没透镜的曲面侧，与所述固体浸没透镜同轴；
第一激光器；
第一透镜，根据来自所述第一激光器的激光束形成具有第一直径的第一激光束；
第二激光器；
第二透镜，根据来自所述第二激光器的激光束形成具有大于所述第一直径的第二直径的第二激光束；
光学系统，用于使所述第一和第二激光束同轴入射到所述物镜上；
光学检测器，接收由所述磁光记录媒体反射的和透过所述固体浸没透镜和所述物镜的激光束；以及
磁头，用于向所述磁光记录媒体施加交变磁场，以便扩展和收缩在所述重现层中形成的一个区域。
15.一种采用磁光记录媒体的重现方法，用于从具有记录层和沿预定方向磁化的重现层的磁光记录媒体重现信号，包含的步骤有：
利用激光束照射所述磁光记录媒体，该激光束具有按不同光束直径的第一和第二光强分布形成的复合光强分布；
当用所述激光束照射所述磁光记录媒体时，向所述磁光记录媒体施加交变磁场，以便扩展和收缩在所述重现层中形成的一个区域；以及
检测由所述磁光记录媒体反射的激光束。
16.根据权利要求15所述的利用磁光记录媒体的重现方法，其中所述的检测步骤包含：当根据由所述磁光记录媒体反射的激光束的光强的重现信号是最大的重现信号时，检测所述激光束。
17.根据权利要求16所述的利用磁光记录媒体的重现方法，其中所述的检测步骤包含：当沿与所述预定方向相反的方向施加磁场时检测所述激光束。
18.一种利用磁光记录媒体重现方法，用于从具有记录层和沿预定第一方向磁化的重现层的磁光记录媒体重现信号，包含的步骤有：
利用激光束照射所述磁光记录媒体，该激光束具有按第一光束直径的光强分布，以便将在所述记录层中的一个区域状态转移到所述重现层；
沿与所述第一方向相反的方向，向所述磁光记录媒体施加磁场，以便扩展该状态转移到所述重现层中的一个区域；
利用激光束照射所述磁光记录媒体，该激光束具有按大于所述第一光束直径的第二光束直径的光强分布；
当利用具有按所述第二光束直径的光强分布的激光束照射所述磁光记录媒体时，检测由所述磁光记录媒体反射的激光束；以及
沿所述第一方向向所述磁光记录媒体施加磁场，以便收缩在所述重现层中的所述扩展的区域。
19.一种磁光记录媒体，包含：
—基片；
—记录层，位于在所述基片上，由磁性材料构成，以及
—重现层，位于在所记录层之上，由磁性材料构成。
20.根据权利要求19所述的磁光记录媒体，还包含位于所述记录层和所述重现层之间由非磁性材料制成的中间层。
21.根据权利要求19所述的磁光记录媒体，其中所述重现层中的稳定区域的最小尺寸大于所述记录层中的稳定区域的最小尺寸。
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