FR2797512A1

FR2797512A1 - Tete de lecture magneto-optique a bruit reduit

Info

Publication number: FR2797512A1
Application number: FR9910494A
Authority: FR
Inventors: Jean Claude Jacquet
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2001-02-16

Abstract

L'invention se rapporte à une tête de lecture magnéto-optique du type à substrat (2) portant sur une face latérale un pôle de lecture (4), un " gap " (5) et une couche réflectrice (6). Un faisceau laser de lecture subit une première réflexion (8A) sur une autre face latérale du substrat (3A), puis une seconde réflexion (13) sur le pôle de lecture, près de la zone de contact de la bande magnétique à lire (14) avec le substrat. Selon l'invention, pour réduire ou supprimer le bruit de fond dû à la diffusion de l'onde évanescente accompagnant le faisceau laser sur les poussières (15) s'accumulant près de la zone de première incidence (12) du faisceau laser, on dépose sur la face latérale sur laquelle se produit cette première incidence une couche de protection en alumine.

Description

TETE DE LECTURE MAGNETO-OPTIQUE A BRUIT REDUIT La présente invention se rapporteà une tête de lecture magnéto- optique à bruit réduit.

Les têtes de lecture de bandes magnétiques sont généralement des têtesà effet Kerr. Le principe physique exploité par ces têtes est l'effet magnéto-optique connu sous le nom de rotation Kerr ou de rotation Faraday. En fait, lorsqu'une onde électromagnétique se réfléchit sur un milieu magnéto-optique ou le traverse, elle subit une modification de son état de polarisation. Cet état dépend de la direction de l'aimantation de ce milieu. Dans une tête de lecture magnéto-optique, le pâle de lecture de la bande magnétique est constitué par un tel milieu magnéto-optique. Un faisceau laser est dirigé vers ce pâle et s'y réfléchit. La polarisation de ce faisceau laser est modifiée par les variations d'aimantation induites par la bande magnétique en défilement. Cette modulation est ensuite transformée en variations d'intensité lumineuse qui sont mesuréesà l'aide d'un photodétecteur, ce qui permet de reconstituer l'information enregistrée sur la bande magnétique.

Une telle tête de lecture magnéto-optique comporte un substrat sur une face latérale duquel sont déposés successivement un pôle de lecture, une couche diélectrique formant le gap (entrefer) et une couche réflectrice et un deuxième pâle magnétique. Le faisceau laser de lecture traverse le substrat, subit une réflexion totale sur une face latérale de ce substrat,à proximité de sa face en contact avec la bande magnétique. Le faisceau réfléchi est dirigé sur le pâle de lecture,à proximité de son contact avec la bande magnétique. Le faisceau laser se réfléchit une seconde fois sur ce pôle de lecture pour traverserà nouveau le substrat et arriver sur un photodétecteur.

On constate qu'une telle tête de lecture est affectée d'un bruit de fond non négligeable peu après sa mise en service, bruit de fond qui n'estdû ni au photodétecteur ni au pâle de lecture. Après différentes recherches, il a été trouvé que ce phénomène étaitdû à l'accumulation de poussières diverses (poussières atmosphériques, poussières duesà l'abrasion de la bande... ) s'accumulant entre la bande magnétique et le substrat de la tête de lecture, poussières sur lesquelles se diffuse l'onde électromagnétique évanescente accompagnant la réflexion du faisceau laser sur ladite autre face latérale et qui est captée par le photodétecteur en dégradant le taux d'extinction du système de lecture. Du fait que la répartition des poussières est pratiquement variable aléatoirement au cours du temps, l'onde évanescente ainsi diffusée produit un bruit de fond qui est sensiblement gaussien, et qui ne peut être éliminé facilement par un traitement de signal classique en aval du photodétecteur.

La présente invention a pour objet une tête de lecture magnéto- optique du type précité, ne présentant pratiquement plus de bruit de fonddû au phénomène décrit ci-dessus, et ce, sans augmenter notablement le prix de revient de cette tête, sans avoir recoursà un traitement de signal en aval du photodétecteur, et sans nécessiter des moyens de dépoussiérage.

La tête de lecture magnéto-optique conformeà l'invention comporte, sur la face du substrat sur laquelle se produit la première réflexion du faisceau laser de lecture, une couche de protection en matériau dont l'épaisseur est au moins égaleà la profondeur d'action de l'onde évanescente accompagnant le faisceau laser et dont l'indice optique est tel qu'il n'empêche pas la réflexion totale du faisceau laserà l'interface entre le substrat et la couche de protection. De façon avantageuse, la couche de protection est en alumine d'une épaisseur d'au moins 2000 A.

La présente invention sera mieux compriseà la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, prisà titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique en perspective d'une tête de lecture magnéto-optique conforme à l'invention.

La tête de lecture magnéto-optique1 représentée sur le dessin comporte essentiellement un substrat 2 ayant sensiblement, en vue de côté, une forme prismatique dont deux des faces3A, 3B forment un toit 3. Sur la face 4 correspondantà un petit côté de la forme prismatique, on dépose une couche magnétique formant un pâle de lecture 4A, puis un entrefer diélectrique5, une couche réflectrice 6 et une deuxième couche magnétique 4B. Sur la couche 4B, on dépose une couche de protection d'un matériau non magnétique et mécaniquement dur, d'une épaisseur d'environ 2 pm, par exemple en Si3N4.

Le substrat 2 est généralement en grenat de formule générique Gd3Ga5Ol2 (généralement dénommé GGG). Le pâle de lecture 4A et la couche 4B sont par exemple en Sendust , d'une épaisseur d'environ 250 A et9 000 A respectivement. La couche diélectrique5 est par exemple en Nitrure de Silicium d'environ 2000 À pour un faisceau laser de longueur d'onde d'environ780 à 830 nm. La couche réflectrice 6 est, par exemple, en Cuivre ou en Or et a une épaisseur d'environ500 A. Le faisceau laser8 de lecture arrive par la face latérale du substrat correspondantà son petit côté9 (opposé au petit côté sur lequel sont déposées les couches 4Aà 4B). Le faisceau arrive pratiquement perpendiculairementà cette face latérale, sur laquelle est déposée une couche anti-réfléchissante 9A, de façonà arriver sur la face latérale3A du toit 3 avec un angle d'indice 'Il (angle entre le faisceau laser8 et la normaleà la surface de la face latérale) d'environ 67". La géométrie de la tête Kerr (en particulier l'angle 12) et l'indice optique du GGG (d'environ 2) sont tels qu'ily a réflexion totale du faisceau laser8 sur la faceM. Le faisceau laser8A ainsi réfléchi arrive sur la face latérale portant la couche 4A sous une incidence de 45*. Le faisceau 8B réfléchi par la couche 4A traverse le substrat 2 et en sort par la face latérale10 (opposée au toit3) pour arriver sur le photodétecteur (non représenté). La face10 porte un revêtement anti-réfléchissant 11. L'angle obtus Î2 formé par les deux faces3A, 3B du toit3, l'angle d'incidence il du faisceau8 sur la face3A, et sa zone d'incidence 12, ainsi que les longueurs respectives des faces3A, 3B sont tels que la zone d'incidence13 du faisceau8A sur la couche 4 soit au bord de la face 3B, dest-à-dire le plus proche possible de la bande magnétique 14 qui glisse sur cette face 3B, afin d'assurer une efficacité maximale de lecture de cette bande.

Comme mentionné ci-dessus en préambule, des poussières15 s'accumulent entre la bande 14 et la face3A, près de l'arête3C (formée par l'intersection des faces3A, 3B), et ce, quel que soit le sensde défilement de la bande magnétique 14. L'onde évanescente accompagnant le faisceau laser8 est diffusée par ces poussières15, et une partie de l'onde diffusée arrive sur le photodétecteur et crée un bruit de fond se superposant au signal utile contenu dans le faisceau réfléchi 8B.

Selon l'invention, afin de réduire considérablement ou d'éliminer l'interaction de l'onde évanescente avec les poussières15, on dépose sur la face3A une couche16, qui est par exemple en alumineA1203 ou en tout autre matériau dont l'indice optique permet de réaliser une réflexion totale du faisceau laser incident8.

Cette couche16, lorsqu'elle a une épaisseur suffisante, empêche l'onde évanescente d'arriver jusqu'aux poussières15, du fait que la distance sur laquelle se propage l'onde évanescente en sortant du substrat 2 est très faible (moins de5 000 A en général).

Bien entendu, la couche16 ne doit pas empêcher la réflexion totale du faisceau laser8. La conditionà respecter est: np < n.. sin il expression dans laquelle np est l'indice optique de la couche de protection16, n. est l'indice optique du substrat 2,il étant l'angle d'incidence du faisceau laser8 sur la face3A comme mentionné ci-dessus.

Ainsi, la couche16 peut avoir une épaisseur de quelques milliers d'Angstrôms, avantageusement de6 000 A ou plus. Pour un substrat 2 en SGGG, dont l'indice optique est de1,96 et pour un angle d'incidence il = 60*, on trouve np < 1,7, ce qui est le cas de l'alumine, dont l'indice optique np - 1,64à 1,65. En d'autres termes, lorsque la couche16 est en alumine, on trouve que lorsque l'angle d'incidence il est supérieurà 57", ily a réflexion totale. Avec de la silice, d'indice optique égalà 1,46, cet angle limite d'incidence serait égalà environ 48*.

Selon une variante de l'invention, la couche de protection unique 16 est remplacée par un empilement de dépôts diélectriques et métalliques dont la structure permet de réfléchir la quasi-totalité de la lumière incidente (dans le cas où il n'y a pas réflexion totaleà l'interface entre le substrat et la couche de protection).

Selon un autre aspect de l'invention, la couche de protection déposée sur la face3A, peut jouer un rôle de polariseur du faisceau laser incident,à condition d'être adaptéeà l'angle d'incidence du faisceau. En effet, le faisceau laser peut être polarisé de différentes manières. De façon classique, on place un polariseur sur le trajet du faisceau laser, en amont de la tête de lecture. Selon cet autre aspect de l'invention, ce polariseur est constitué par la couche de protection, qui comprend alors un empilement de dépôts appropriés, adaptésà l'angle d'incidence du faisceau laser.

Claims

REVENDICATIONS 1. Tête de lecture magnéto-optique du typeà substrat (2) portant sur une face latérale une couche (4A) magnétique formant un pâle de lecture, sur laquelle sont déposés une couche diélectrique(5) formant gap , une couche réflectrice (6) et une deuxième couche magnétique (4B), un faisceau laser de lecture(8) étant envoyé sur le pôle de lecture près de sa zone de contact avec une bande magnétique (14) après réflexion(8A) sur une autre face(3A) du substrat, caractérisée par le fait que ladite autre face comporte une couche de protection(16) dont l'épaisseur est au moins égaleà la profondeur d'action de l'onde évanescente accompagnant le faisceau laser et dont l'indice optique est tel qu'il n'empêche pas la réflexion totale du faisceau laserà l'interface entre le substrat et la couche de protection. 2. Tête de lecture selon la revendication1, caractérisée par le fait que l'épaisseur de la couche de protection est d'au moins 2000 A. 3. Tête de lecture selon la revendication1 ou 2, caractérisée par le fait que l'indice optique np de la couche de protection doit être np < n.,. sin îl nr, étant l'indice optique du substrat et il étant l'angle d'incidence du faisceau laser sur ladite autre face(3A). 4. Tête de lecture selon la revendication3, caractérisée par le fait que la couche de protection est en matériau diélectrique. 5. Tète de lecture selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la couche de protection est en alumine. 6. Tête de lecture selon l'une des revendications1 à 3, caractérisée par le fait que la couche de protection est un empilement de couches diélectriques et métalliques dont la structure permet de réfléchir la quasi-totalité du faisceau incident. 7. Tête de lecture selon la revendication6, caractérisée par le fait que la couche de protection joue également un rôle de polarisation du faisceau laser incident.