JP2005228385A - Near-field light probe, manufacturing method of near-field light probe, and optical pickup - Google Patents

Near-field light probe, manufacturing method of near-field light probe, and optical pickup Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a near-field light probe of which an assembling work with a slider is not needed with a simple constitution. <P>SOLUTION: An optical fiber 3 is fixed on a ferrule 2 which is used for an optical fiber connector, and the tip part of a core 31 of the optical fiber 3 fixed to the ferrule 2 is pointed, and a minute aperture 4 at the tip of the core 31 is formed by coating the pointed tip part of the core 31 and the tip part of a clad 32 with a light shielding film 5 to make them be aligned with the tip surface of the ferrule 2, then the minute aperture 4 generating the near-field light is accurately made to be aligned with the tip surface of the ferrule 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、近接場光を使用して記録媒体に情報を記録あるいは再生又は記録と再生を行う近接場光プローブと近接場光プローブの製造方法及び光ピックアップに関するものである。   The present invention relates to a near-field optical probe that records or reproduces information on a recording medium using near-field light, a method for manufacturing the near-field optical probe, and an optical pickup.

光ディスク等の光メモリに対する情報の記録や再生に使用するため現在実用化されている情報記録再生装置は、光の波長と対物レンズの開口数で定まる光の回折限界にまで集光したレーザ光を記録媒体へ照射して記録層に熱的・磁気的変調を与えて情報を記録し、情報を記録した記録ピットによって変調される反射光強度および偏光を検出して情報の再生を行っている。この情報記録再生装置を使用した場合、光メモリの記録密度は光の回折限界で決定されてしまい、近年のコンピュータ等の情報機器を取り巻く情報量の増大に対応していくためには限度があり、光の回折限界を超えるような記録密度を達成する大容量光メモリが要求されている。   An information recording / reproducing apparatus currently in practical use for recording and reproducing information to and from an optical memory such as an optical disk records a laser beam condensed to the diffraction limit of light determined by the wavelength of the light and the numerical aperture of the objective lens. Information is recorded by irradiating the medium and applying thermal / magnetic modulation to the recording layer, and detecting reflected light intensity and polarization modulated by the recording pits on which the information is recorded, thereby reproducing the information. When this information recording / reproducing apparatus is used, the recording density of the optical memory is determined by the diffraction limit of light, and there is a limit to cope with the increase in the amount of information surrounding information devices such as computers in recent years. There is a demand for a large-capacity optical memory that achieves a recording density that exceeds the diffraction limit of light.

このような大容量光メモリとして、近接場光を用いて情報の記録と再生を行ういわゆる近接場光を利用した情報記録再生装置が、例えば特許文献1や特許文献2等に提案されている。近接場とは、屈折率の異なる2つの媒体の一方から全反射条件以上で入射した光が、反射境界面ですべて反射されるが、一部境界面を越え非伝播の電磁場成分のみが染み出した領域ができ、この非伝播の電磁場領域のことをいう。この近接場は、入射する光の波長よりも微小な開口近傍にのみ染み出し、開口寸法とほぼ同じ程度しか横方向の広がりを持たないといわれている。そのため、開口寸法を小さくすることにより、光の回折限界を超えた解像度を得ることができる。   As such a large-capacity optical memory, an information recording / reproducing apparatus using so-called near-field light that records and reproduces information using near-field light has been proposed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2. Near-field means that light incident from one of two media with different refractive indexes above the total reflection condition is totally reflected at the reflection boundary surface, but only a non-propagating electromagnetic field component oozes out partially across the boundary surface. This is a non-propagating electromagnetic field region. This near field is said to ooze out only in the vicinity of an aperture that is smaller than the wavelength of incident light, and has a lateral extent that is almost the same as the aperture size. Therefore, the resolution exceeding the diffraction limit of light can be obtained by reducing the aperture size.

この近接場光を利用した情報記録再生装置の光学系は、図10に示すように半導体レーザ素子(LD)21から出射されたレーザ光はコリメータレンズ22により平行光となり、この光は偏光ビームスプリッタ23と1/4波長板24を透過した後、対物レンズ25で集光されて近接場光プローブ50に照射される。近接場光プローブ50は、ガラス基板等の透光性基板上に透光性基板より屈折率の高いシリコン等の高屈折材料で形成された円錐台形状の突起部を設け、この側面を金や銀あるいはアルミなどの金属でコーティングして形成したり、特許文献1や特許文献2に示されたように、光ファイバの先端を先鋭化して金属の遮光膜を成膜し、その先端に微小開口を設けて形成している。そして対物レンズ25で集光された光は近接場光プローブ50の先端で微小なサイズの近接場光に変換される。この変換された近接場光により記録媒体11の近接場光プローブ50と対向する面に設けられた記録層に情報を記録し、対物レンズ25で集光させただけの場合より高密度な記録を実現することができる。また記録媒体11に記録された情報を再生するときは、記録層から反射した光が対物レンズ25と1/4波長板24を通り、偏光ビームスプリッタ23で反射し、集光レンズ29により光検出器27に集光し、光検出器27により光強度が検出され情報を再生する。   In the optical system of the information recording / reproducing apparatus using near-field light, as shown in FIG. 10, the laser light emitted from the semiconductor laser element (LD) 21 is converted into parallel light by the collimator lens 22, and this light is polarized beam splitter. 23 and the quarter-wave plate 24, and then collected by the objective lens 25 and applied to the near-field optical probe 50. The near-field optical probe 50 is provided with a frustoconical protrusion formed of a high refractive material such as silicon having a refractive index higher than that of a light transmitting substrate on a light transmitting substrate such as a glass substrate. Formed by coating with a metal such as silver or aluminum, or as shown in Patent Document 1 or Patent Document 2, the tip of the optical fiber is sharpened to form a metal light-shielding film, and a minute opening is formed at the tip. Is formed. Then, the light collected by the objective lens 25 is converted into near-field light of a minute size at the tip of the near-field light probe 50. With this converted near-field light, information is recorded on a recording layer provided on the surface of the recording medium 11 facing the near-field optical probe 50, and recording is performed at a higher density than when the object lens 25 is simply focused. Can be realized. When reproducing information recorded on the recording medium 11, the light reflected from the recording layer passes through the objective lens 25 and the quarter wavelength plate 24, is reflected by the polarizing beam splitter 23, and is detected by the condenser lens 29. The light is condensed on the detector 27, the light intensity is detected by the photodetector 27, and the information is reproduced.

特許文献1や特許文献2に示された光ファイバの先端を先鋭化して形成した近接場光プローブの作製方法は、光ファイバを端面が光ファイバの延伸方向に対して直角になるように劈開したのち、その先端部をバッファードフッ酸によりエッチングを行う。このエッチングを行うとき、光ファイバの先端部のコアはクラッドと異なる不純物がドーピングされているのでエッチングレートが遅く、コアのみが先鋭化される。この後、先鋭化したコアとクラッドの端部に金属遮光膜を成膜し、光ファイバの先端を前記の劈開面と平行に切断して所望の開口径を有する近接場光ファイバプローブにする。   In the method of manufacturing a near-field optical probe formed by sharpening the tip of an optical fiber shown in Patent Document 1 or Patent Document 2, the optical fiber is cleaved so that the end face is perpendicular to the extending direction of the optical fiber. After that, the tip is etched with buffered hydrofluoric acid. When this etching is performed, the core at the tip of the optical fiber is doped with an impurity different from that of the cladding, so that the etching rate is slow and only the core is sharpened. Thereafter, a metal light-shielding film is formed on the sharpened core and clad ends, and the tip of the optical fiber is cut in parallel with the cleavage plane to form a near-field optical fiber probe having a desired opening diameter.

この近接場光ファイバプローブにより近接場光を発生させて記録再生を行うためには、近接場光ファイバプローブをスライダに搭載する必要がある。近接場光を使用して記録再生するとき、スライダと記録媒体表面間の距離は10nm程度である。したがってスライダの底面と近接場光ファイバプローブの微小開口を有する先端とは最大でも5nm以下の精度で一致するように組み立てなければならない。このようにスライダの底面と近接場光ファイバプローブの先端を高精度に位置合わせして組み立てることは困難であった。
特開2001−34979号公報 特開2001−34980号公報
In order to perform recording / reproduction by generating near-field light with this near-field optical fiber probe, it is necessary to mount the near-field optical fiber probe on a slider. When recording / reproducing using near-field light, the distance between the slider and the surface of the recording medium is about 10 nm. Therefore, the bottom surface of the slider and the tip of the near-field optical fiber probe having the minute aperture must be assembled with a precision of 5 nm or less at the maximum. As described above, it has been difficult to assemble the bottom surface of the slider and the tip of the near-field optical fiber probe with high accuracy.
JP 2001-34979 A JP 2001-34980 A

この発明は、かかる短所を改善し、簡単な構成でスライダとの組立てが不要な近接場光プローブと近接場光プローブの製造方法を提供することを目的とする。
また、光学系と近接場光プローブをアライメントするアクチュエータや制御系を不要として、装置の小型化や簡素化を図った光ピックアップを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a near-field optical probe and a method for manufacturing a near-field optical probe that improve such disadvantages and do not require assembly with a slider with a simple configuration.
It is another object of the present invention to provide an optical pickup in which the actuator and the control system for aligning the optical system and the near-field optical probe are not required, and the apparatus is miniaturized and simplified.

この発明の近接場光プローブは、光ファイバコネクタに使用されるフェルールと、該フェルールの中心部に固定され、コアの先端部が先鋭化された光ファイバと、該光ファイバの先鋭化されたコアの先端部とクラッドの先端部を被覆し、前記コアの先端に微小開口を形成した遮光膜とを有することを特徴とする。   The near-field optical probe of the present invention includes a ferrule used for an optical fiber connector, an optical fiber fixed at the center of the ferrule and having a sharpened tip end of the core, and a sharpened core of the optical fiber. And a light-shielding film having a minute opening formed at the tip of the core.

この発明の第2の近接場光プローブは、スライダと、該スライダに固定され、コアの先端部が先鋭化された光ファイバと、該光ファイバの先鋭化されたコアの先端部とクラッドの先端部を被覆し、前記コアの先端に微小開口を形成した遮光膜とを有することを特徴とする。   A second near-field optical probe according to the present invention includes a slider, an optical fiber fixed to the slider and having a sharpened tip of the core, a sharpened core tip of the optical fiber, and a clad tip. And a light-shielding film having a minute opening formed at the tip of the core.

この発明の近接場光プローブの製造方法は、光ファイバコネクタに使用されるフェルールに光ファイバを接着固定し、フェルールと光ファイバの先端を研磨した後、フェルールと光ファイバの先端部をエッチングして光ファイバをフェルール内に後退させて光ファイバのコア先端部を先鋭化し、先鋭化したコアとクラッドの端部に金属の遮光膜を成膜し、光ファイバが後退してできたフェルールの先端の穴に硬化樹脂を充填して充填層を形成し、フェルールの先端と充填層と先鋭化したコアを被覆している遮光膜の先端及びコアの先端を研磨して、コアの先端部に微小開口を形成することを特徴とする。   In the method of manufacturing a near-field optical probe according to the present invention, an optical fiber is bonded and fixed to a ferrule used for an optical fiber connector, and after polishing the ferrule and the tip of the optical fiber, the ferrule and the tip of the optical fiber are etched. The optical fiber is retracted into the ferrule to sharpen the core tip of the optical fiber, and a metal light-shielding film is formed on the sharpened core and the end of the clad. Fill the hole with a cured resin to form a filling layer, polish the tip of the ferrule, the filling layer, and the tip of the light shielding film covering the sharpened core, and polish the tip of the core, so that a minute opening is formed at the tip of the core It is characterized by forming.

この発明の第2の近接場光プローブの製造方法は、スライダに光ファイバを接着固定し、スライダと光ファイバの先端を研磨した後、スライダと光ファイバの先端部をエッチングして光ファイバをスライダ内に後退させて光ファイバのコア先端部を先鋭化し、先鋭化したコアとクラッドの端部に金属の遮光膜を成膜し、光ファイバが後退してできたスライダの先端の穴に硬化樹脂を充填して充填層を形成し、スライダの先端と充填層と先鋭化したコアを被覆している遮光膜の先端及びコアの先端を研磨して、コアの先端部に微小開口を形成することを特徴とする。   According to a second method of manufacturing a near-field optical probe of the present invention, an optical fiber is bonded and fixed to a slider, and the slider and the tip of the optical fiber are polished. The tip of the core of the optical fiber is sharpened by retreating into the inside, a metal light-shielding film is formed on the sharpened core and the end of the clad, and the resin is cured in the hole at the tip of the slider formed by the receding of the optical fiber To form a filling layer, and polish the tip of the slider, the filling layer, and the tip of the light shielding film covering the sharpened core and the tip of the core to form a micro opening at the tip of the core. It is characterized by.

この発明の光ピックアップは、前記近接場光プローブをサスペンションを介して取り付け、アームモータにより移動するアームの近接場光プローブと対向する反対の面に、近接場光プローブに記録用あるいは再生用又は記録再生用の光を照射する光学系を搭載したことを特徴とする。   In the optical pickup of the present invention, the near-field optical probe is attached to the near-field optical probe on a surface opposite to the near-field optical probe of the arm that is moved by the arm motor, and is used for recording, reproduction, or recording. An optical system for irradiating light for reproduction is mounted.

この発明の第2の光ピックアップは、前記近接場光プローブをサスペンションを介して取り付け、アームモータにより移動するアームの近接場光プローブと対向する反対の面に、前記近接場光プローブに記録用あるいは再生用又は記録再生用の光を照射する光学系と、該光学系から出射した光を偏向して前記近接場光プローブに集光する集光手段を搭載したことを特徴とする。   The second optical pickup according to the present invention is configured such that the near-field optical probe is attached to the near-field optical probe on a surface opposite to the near-field optical probe of the arm that is moved by an arm motor and is attached to the near-field optical probe. An optical system for irradiating light for reproduction or recording / reproduction, and condensing means for deflecting the light emitted from the optical system and condensing it on the near-field optical probe are mounted.

また、第2の光ピックアップは、前記近接場光プローブの記録用あるいは再生用又は記録再生用の光の入射面に、前記光学系から出射した光を偏向して集光する集光手段からの光を集光する第2の集光手段を有することが望ましい。   Further, the second optical pickup is provided with a focusing unit that deflects and collects the light emitted from the optical system on the incident surface of the recording, reproducing, or recording / reproducing light of the near-field optical probe. It is desirable to have a second light collecting means for collecting light.

この発明は、光ファイバコネクタに使用されるフェルールやスライダに光ファイバを固定し、フェルールやスライダに固定した光ファイバのコア先端部を先鋭化し、先鋭化したコアの先端部とクラッドの先端部を遮光膜で被覆し、フェルールやスライダの先端表面と一致させてコアの先端の微小開口を形成したから、フェルールやスライダの先端表面と近接場光を発生する微小開口を高精度に一致させることができ、記録媒体に情報を安定して記録することができるとともに、記録媒体に記録した情報を安定して再生することができる。   The present invention fixes an optical fiber to a ferrule or slider used in an optical fiber connector, sharpens the core tip of the optical fiber fixed to the ferrule or slider, and sharpens the tip of the core and the tip of the clad. Covering with a light-shielding film and forming the minute opening at the tip of the core by matching with the tip surface of the ferrule or slider, it is possible to match the tip of the ferrule or slider with the minute opening that generates near-field light with high accuracy. In addition, information can be stably recorded on the recording medium, and information recorded on the recording medium can be stably reproduced.

また、近接場光プローブをサスペンションを介して取り付けたアームの近接場光プローブと対向する反対の面に、近接場光プローブに記録用あるいは再生用又は記録再生用の光を照射する光学系や、光学系と光学系から出射した光を偏向して近接場光プローブに集光する集光手段を搭載することにより、光ピックアップを高精度に組み立てることができ、安定して記録や再生を行うことができるとともに、装置の小型化を図ることができる。   Further, an optical system for irradiating the near-field light probe with light for recording or reproduction or recording / reproduction on the surface opposite to the near-field light probe of the arm attached with the near-field light probe via the suspension, Optical pickup can be assembled with high accuracy by mounting the optical system and the light collecting means that deflects the light emitted from the optical system and concentrates it on the near-field optical probe, and can record and reproduce stably. In addition, the apparatus can be miniaturized.

さらに、近接場光プローブの記録用あるいは再生用又は記録再生用の光の入射面に、光学系から出射した光を偏向して集光する集光手段からの光を集光する第2の集光手段を設けることにより、対物レンズ系の開口数(NA)を高くすることができ、近接場光プローブに対する集光スポット径を小さくして光利用効率を高めることができる。   Further, a second collection for condensing the light from the condensing means for deflecting and condensing the light emitted from the optical system on the incident surface of the recording or reproducing or recording / reproducing light of the near-field optical probe. By providing the light means, the numerical aperture (NA) of the objective lens system can be increased, and the diameter of the focused spot with respect to the near-field optical probe can be reduced to increase the light utilization efficiency.

図1はこの発明の近接場光プローブ(以下、光プローブという)の構成を示す断面図である。図に示すように光プローブ1は、光ファイバコネクタに使用され、例えばジルコニアなどからなり、中心部で光ファイバを保持固定する主として円筒状の部材であるフェルール2と、フェルール2の中心部に固定され、コア31の先端部が先鋭化された光ファイバ3と、光ファイバ3の先鋭化されたコア31の先端部とクラッド32の先端部を被覆し、コア31の先端に微小開口4を形成した遮光膜5と、フェルール2の先端の穴と遮光膜5との間に接着剤で形成された充填層6を有する。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a near-field optical probe (hereinafter referred to as an optical probe) according to the present invention. As shown in the figure, the optical probe 1 is used for an optical fiber connector, and is made of, for example, zirconia, and is fixed to the central portion of the ferrule 2, which is a mainly cylindrical member that holds and fixes the optical fiber at the central portion. The optical fiber 3 with the tip of the core 31 sharpened, the tip of the core 31 with the sharpened optical fiber 3 and the tip of the clad 32 are covered, and the minute opening 4 is formed at the tip of the core 31 And a filling layer 6 formed of an adhesive between the hole at the tip of the ferrule 2 and the light shielding film 5.

この光ファイバ1を作製するときは、図2の工程図(a)に示すように、フェルール2の中心の穴の内周面と光ファイバ3の外周面の間に接着剤を入れてフェルール2に光ファイバ3を接着固定する。その後、フェルール2と光ファイバ3の先端を研磨機で研磨する。このフェルール2と光ファイバ3の先端を研磨するとき、図2に示すように、円弧状に研磨しても良いし、平坦に研磨しても良い。フェルール2と光ファイバ3の先端を研磨した後、フェルール2と光ファイバ3の先端部をバッファードフッ酸に漬けて、光ファイバ3の先端をエッチングする。このエッチングにより、図2(b)に示すように、光ファイバ3がフェルール2内に後退するとともにコア31の先端部が先鋭化される。その後、図2(c)に示すように、先鋭化したコア31とクラッド32の端部にスパッタなどにより金属の遮光膜5を成膜する。次に、図2(d)に示すように、光ファイバ3が後退してできたフェルール2の先端の穴に紫外線硬化型接着剤又は2液性のエポキシ接着剤を充填して硬化させ充填層6を形成する。この充填層6を形成した後、フェルール2の先端と充填層6を研磨機で研磨し、同時に光ファイバ3の先鋭化したコア31を被覆している遮光膜5の先端とコア31の先端を所望のところまで研磨して、図2(e)に示すように、コア31の先端部に微小開口4を形成して、光プローブ1を作製する。このようにしてフェルール2の先端表面と一致させてコア31の先端の微小開口4を形成することができる。   When the optical fiber 1 is manufactured, an adhesive is put between the inner peripheral surface of the hole at the center of the ferrule 2 and the outer peripheral surface of the optical fiber 3 as shown in the process diagram (a) of FIG. The optical fiber 3 is bonded and fixed to. Thereafter, the ferrule 2 and the tip of the optical fiber 3 are polished by a polishing machine. When polishing the ferrule 2 and the tip of the optical fiber 3, as shown in FIG. 2, it may be polished in an arc shape or may be polished flat. After the tips of the ferrule 2 and the optical fiber 3 are polished, the tips of the ferrule 2 and the optical fiber 3 are immersed in buffered hydrofluoric acid, and the tip of the optical fiber 3 is etched. By this etching, as shown in FIG. 2B, the optical fiber 3 is retracted into the ferrule 2 and the tip of the core 31 is sharpened. Thereafter, as shown in FIG. 2C, a metal light-shielding film 5 is formed on the sharpened ends of the core 31 and the clad 32 by sputtering or the like. Next, as shown in FIG. 2 (d), the hole at the tip of the ferrule 2 formed by retreating the optical fiber 3 is filled with an ultraviolet curable adhesive or a two-component epoxy adhesive and cured to be filled. 6 is formed. After forming the filling layer 6, the tip of the ferrule 2 and the filling layer 6 are polished by a polishing machine, and at the same time, the tip of the light shielding film 5 and the tip of the core 31 covering the sharpened core 31 of the optical fiber 3 are covered. The optical probe 1 is manufactured by polishing to a desired position and forming the micro-opening 4 at the tip of the core 31 as shown in FIG. In this way, the minute opening 4 at the tip of the core 31 can be formed so as to coincide with the tip surface of the ferrule 2.

この光プローブ1は、フェルール2自体をスライダとして使用することにより、スライダ底面と光プローブ1の微小開口4を高精度に一致させることができ、記録媒体に情報を安定して記録することができるとともに、記録媒体に記録した情報を安定して再生することができる。   By using the ferrule 2 itself as a slider, the optical probe 1 can make the bottom surface of the slider coincide with the minute opening 4 of the optical probe 1 with high accuracy, and information can be stably recorded on a recording medium. At the same time, the information recorded on the recording medium can be stably reproduced.

前記説明ではフェルール2自体をスライダとして使用する場合について説明したが、スライダに光ファイバ3を直接固定して光プローブを形成しても良い。   In the above description, the case where the ferrule 2 itself is used as a slider has been described. However, the optical probe may be formed by directly fixing the optical fiber 3 to the slider.

このスライダに光ファイバ3を直接固定して形成した光プローブ1aは、図3の断面図に示すように、セラミックスなどから形成され、光ファイバ3を通す貫通穴71を有するスライダ7と、スライダ7の貫通穴71に固定され、コア31の先端部が先鋭化された光ファイバ3と、光ファイバ3の先鋭化されたコア31の先端部とクラッド32の先端部を被覆し、コア31の先端に微小開口4を形成した遮光膜5と、フェルール2の先端の穴と遮光膜5との間に接着剤で形成された充填層6を有する。   The optical probe 1a formed by directly fixing the optical fiber 3 to the slider is formed of ceramics or the like as shown in the cross-sectional view of FIG. 3, and includes a slider 7 having a through hole 71 through which the optical fiber 3 passes, and a slider 7 The optical fiber 3 is fixed to the through-hole 71 and the tip of the core 31 is sharpened; the tip of the core 31 of the optical fiber 3 that is sharpened and the tip of the clad 32 are covered; And a light-shielding film 5 having a minute opening 4 formed thereon, and a filling layer 6 formed of an adhesive between the hole at the tip of the ferrule 2 and the light-shielding film 5.

この光ファイバ1aを作製するときは、図4の工程図(a)に示すように、スライダ7の貫通穴71の内周面と光ファイバ3の外周面の間に接着剤を入れてスライダ7に光ファイバ3を接着固定する。その後、スライダ7と光ファイバ3の先端を研磨機で研磨する。スライダ7と光ファイバ3の先端を研磨した後、スライダ7と光ファイバ3の先端部をバッファードフッ酸に漬けて、光ファイバ3の先端をエッチングする。このエッチングにより、図4(b)に示すように、光ファイバ3がスライダ7の貫通フェルール2内に後退するとともにコア31の先端部が先鋭化される。その後、図4(c)に示すように、先鋭化したコア31とクラッド32の端部及びスライダ7の先端にスパッタなどにより金属の遮光膜5を成膜する。次に、図4(d)に示すように、光ファイバ3が後退して開口したスライダ7の貫通穴71に紫外線硬化型接着剤又は2液性のエポキシ接着剤を充填して硬化させ充填層6を形成する。この充填層6を形成した後、スライダ7の先端と充填層6を研磨機で研磨し、同時に光ファイバ3の先鋭化したコア31を被覆している遮光膜5の先端とコア31の先端を所望のところまで研磨して、図4(e)に示すように、コア31の先端部に微小開口4を形成して、光プローブ1aを作製する。このようにしてスライダ7の先端表面と一致させてコア31の先端の微小開口4を形成することができる。   When the optical fiber 1a is manufactured, an adhesive is put between the inner peripheral surface of the through hole 71 of the slider 7 and the outer peripheral surface of the optical fiber 3 as shown in the process diagram (a) of FIG. The optical fiber 3 is bonded and fixed to. Thereafter, the slider 7 and the tip of the optical fiber 3 are polished by a polishing machine. After polishing the slider 7 and the tip of the optical fiber 3, the tip of the slider 7 and the optical fiber 3 is immersed in buffered hydrofluoric acid, and the tip of the optical fiber 3 is etched. By this etching, as shown in FIG. 4B, the optical fiber 3 is retracted into the through ferrule 2 of the slider 7 and the tip of the core 31 is sharpened. Thereafter, as shown in FIG. 4C, a metal light-shielding film 5 is formed on the sharpened ends of the core 31 and the clad 32 and the tip of the slider 7 by sputtering or the like. Next, as shown in FIG. 4 (d), the through hole 71 of the slider 7 in which the optical fiber 3 is retracted and opened is filled with an ultraviolet curable adhesive or a two-component epoxy adhesive and cured to be filled. 6 is formed. After forming the filling layer 6, the tip of the slider 7 and the filling layer 6 are polished by a polishing machine, and at the same time, the tip of the light shielding film 5 and the tip of the core 31 covering the sharpened core 31 of the optical fiber 3 are covered. Polishing to a desired location and forming the micro-opening 4 at the tip of the core 31 as shown in FIG. In this way, the minute opening 4 at the tip of the core 31 can be formed so as to coincide with the tip surface of the slider 7.

この光プローブ1又は光プローブ1aを使用した光ピックアップ10の全体構成を図5の斜視図に示す。記録媒体11の上には近接場光を発生する光プローブ1又は光プローブ1aのいずれか(以下、光プローブ1という)が配置され、記録媒体11が回転することにより生じる空気流により光プローブ1は記録媒体11の表面から数10nm浮上したり、あるいは接触状態でスライドする。光プローブ1はサスペンション12を介してアーム13に接続されている。アーム13には光学系14が搭載されている。光学系14は、図6に示すように、半導体レーザ素子21とコリメータレンズ22と偏光ビームスプリッタ23と1/4波長板24と対物レンズ25と集光レンズ26及光検出器27を有し、光プローブ1に光を入射し、記録媒体11からの反射光を検出する。この光学系14と光プローブ1との光路に対応するアーム13の部分には、図7の断面図に示すように、穴が空いているか、例えばガラス等の透光性の素材がはめ込まれている。   An overall configuration of an optical pickup 10 using the optical probe 1 or the optical probe 1a is shown in a perspective view of FIG. On the recording medium 11, either the optical probe 1 or the optical probe 1 a that generates near-field light (hereinafter referred to as an optical probe 1) is disposed, and the optical probe 1 is generated by an air flow generated by the rotation of the recording medium 11. Floats several tens of nanometers from the surface of the recording medium 11 or slides in contact. The optical probe 1 is connected to an arm 13 via a suspension 12. An optical system 14 is mounted on the arm 13. As shown in FIG. 6, the optical system 14 includes a semiconductor laser element 21, a collimator lens 22, a polarizing beam splitter 23, a quarter wavelength plate 24, an objective lens 25, a condenser lens 26, and a photodetector 27. Light is incident on the optical probe 1 and the reflected light from the recording medium 11 is detected. As shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the arm 13 corresponding to the optical path between the optical system 14 and the optical probe 1 has a hole or is fitted with a translucent material such as glass. Yes.

アーム13はアームモータ15により移動させられる。このアーム13の移動により光プローブ1が記録媒体11上の所望のトラック上に移動し、搭載された光学系14と光プローブ1も一体になって移動する。したがって、自動的に光学系14から発したレーザ光は光プローブ1に照射されるので、光学系14と光プローブ1をアライメントするアクチュエータや制御系を設けなくて済み、光ピックアップ10を高精度に組み立てることができ、安定して記録や再生を行うことができるとともに、装置の小型化を図ることができる。   The arm 13 is moved by an arm motor 15. The movement of the arm 13 moves the optical probe 1 onto a desired track on the recording medium 11, and the mounted optical system 14 and the optical probe 1 also move together. Therefore, since the laser beam automatically emitted from the optical system 14 is irradiated onto the optical probe 1, it is not necessary to provide an actuator or a control system for aligning the optical system 14 and the optical probe 1, and the optical pickup 10 can be made with high accuracy. As a result, the apparatus can be assembled, recording and reproduction can be performed stably, and the apparatus can be downsized.

光学系14の半導体レーザ素子21から出射した光は、コリメータレンズ22と偏光ビームスプリッタ23と1/4波長板24と対物レンズ25を通り光プローブ1のコア31に集光される。光プローブ1のコア31にカップリングした光はコア31内を伝搬して、先端の先鋭化された微小開口4から近接場光を発生する。これにより記録媒体11を励起した光は、記録媒体11の状態に応じた近接場を発生する。この発生した近接場を光プローブ1先端の微小開口4を介してコア31内にカップリングし、入射光とは反対方向に伝搬して光学系14に入り、光学系14の対物レンズ25と1/4波長板24と偏光ビームスプリッタ23及び集光レンズ26を通り光検出器27で検出して記録媒体11上の情報を読み取る。   The light emitted from the semiconductor laser element 21 of the optical system 14 passes through the collimator lens 22, the polarization beam splitter 23, the quarter wavelength plate 24, and the objective lens 25 and is collected on the core 31 of the optical probe 1. The light coupled to the core 31 of the optical probe 1 propagates through the core 31 and generates near-field light from the minute opening 4 with a sharp tip. Thereby, the light that excited the recording medium 11 generates a near field according to the state of the recording medium 11. The generated near field is coupled into the core 31 through the minute opening 4 at the tip of the optical probe 1, propagates in the opposite direction to the incident light and enters the optical system 14, and the objective lenses 25 and 1 of the optical system 14. The information on the recording medium 11 is read by being detected by the photodetector 27 through the / 4 wavelength plate 24, the polarizing beam splitter 23, and the condenser lens 26.

前記光ピックアップ10は、光学系14から光プローブ1に光を直接入射し、記録媒体11からの反射光を光プローブ1から光学系14に直接入射する場合について説明したが、図8の斜視図に示すように、アーム13に、半導体レーザ素子21とコリメータレンズ22と偏光ビームスプリッタ23と1/4波長板24と集光レンズ26及光検出器27を有する光学系14aと偏向器16及び集光素子17を搭載して光ピックアップ10aを構成しても良い。そして光学系14からの光を偏向器16と集光素子17を介して光プローブ1に入射し、光プローブ1を通った記録媒体11からの反射光を集光素子17と偏向器16を通して光学系14aで受光する。このようにアーム13に光学系14aと偏向器16及び集光素子17を搭載することにより、光ピックアップ10aを高精度に組み立てることができ、安定して記録や再生を行うことができるとともに、装置の小型化を図ることができる。   In the optical pickup 10 described above, light is directly incident on the optical probe 1 from the optical system 14 and reflected light from the recording medium 11 is directly incident on the optical system 14 from the optical probe 1. As shown in FIG. 3, the arm 13 includes a semiconductor laser element 21, a collimator lens 22, a polarizing beam splitter 23, a quarter-wave plate 24, a condensing lens 26, and an optical system 14a having a photodetector 27, a deflector 16, and a collector. The optical pickup 10a may be configured by mounting the optical element 17. Light from the optical system 14 enters the optical probe 1 through the deflector 16 and the condensing element 17, and reflected light from the recording medium 11 that has passed through the optical probe 1 is optically transmitted through the condensing element 17 and the deflector 16. Light is received by the system 14a. By mounting the optical system 14a, the deflector 16 and the light condensing element 17 on the arm 13 in this way, the optical pickup 10a can be assembled with high accuracy, and recording and reproduction can be performed stably. Can be miniaturized.

この光ピックアップ10aの集光素子17としては、図9(a)に示すように、反射型対物レンズ171を使用したり、図9(b)に示すように、直角プリズム172と、直角プリズム172の底面に設けられ、直角プリズム172を構成する材料よりも高い屈折率の材料で形成された対物レンズ173で集光素子17を構成しても良い。   As the condensing element 17 of the optical pickup 10a, a reflective objective lens 171 is used as shown in FIG. 9A, or a right-angle prism 172 and a right-angle prism 172 as shown in FIG. 9B. The condensing element 17 may be constituted by an objective lens 173 formed of a material having a higher refractive index than that of the material constituting the right-angle prism 172.

また、図9(c),(d)に示すように、対物レンズ173を光プローブ1の上面に設け、集光素子17を直角プリズム172や反射型対物レンズ171で構成しても良い。   Further, as shown in FIGS. 9C and 9D, the objective lens 173 may be provided on the upper surface of the optical probe 1, and the condensing element 17 may be constituted by a right-angle prism 172 or a reflective objective lens 171.

そして図9(c)に示すように、対物レンズ173を光プローブ1の上面に設け、集光素子17として直角プリズム172を使用すると、光学系14aからの光は直角プリズム172から平行光のまま光プローブ1上の対物レンズ173に照射でき、照射する光と光プローブ1間のアライメントに必要とされる精度が緩和される。したがって光プローブ1のコア31に集光する光と光プローブ1のアライメントは対物レンズ173と光プローブ1間の位置関係で決まり、作製時に高精度に位置決めして製作しておくと、使用時に対物レンズ173と光プローブ1間の位置関係は変動しなく、安定して記録や再生を行うことができる。   9C, when the objective lens 173 is provided on the upper surface of the optical probe 1 and the right-angle prism 172 is used as the light condensing element 17, the light from the optical system 14a remains as parallel light from the right-angle prism 172. The objective lens 173 on the optical probe 1 can be irradiated, and the accuracy required for alignment between the irradiated light and the optical probe 1 is relaxed. Therefore, the alignment between the light collected on the core 31 of the optical probe 1 and the optical probe 1 is determined by the positional relationship between the objective lens 173 and the optical probe 1. The positional relationship between the lens 173 and the optical probe 1 does not change, and recording and reproduction can be performed stably.

また、図9(d)に示すように、対物レンズ173を光プローブ1の上面に設け、集光素子17として反射型対物レンズ171を使用して、対物レンズ系として反射型対物レンズ171と対物レンズ173の2つを使用することにより、対物レンズ系の開口数(NA)を高くすることができ、光プローブ1に対する集光スポット径を小さくして光利用効率を高めることができる。   Further, as shown in FIG. 9D, an objective lens 173 is provided on the upper surface of the optical probe 1, a reflective objective lens 171 is used as the condensing element 17, and a reflective objective lens 171 and an objective are used as the objective lens system. By using two of the lenses 173, it is possible to increase the numerical aperture (NA) of the objective lens system, and it is possible to increase the light utilization efficiency by reducing the diameter of the focused spot with respect to the optical probe 1.

この発明の第1の光プローブの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the 1st optical probe of this invention. 第1の光プローブの製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of a 1st optical probe. この発明の第2の光プローブの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the 2nd optical probe of this invention. 第2の光プローブの製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the 2nd optical probe. この発明の第1の光ピックアップの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the 1st optical pick-up of this invention. 光学系の構成図である。It is a block diagram of an optical system. 第1の光ピックアップの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a 1st optical pick-up. この発明の第2の光ピックアップの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the 2nd optical pick-up of this invention. 第2の光ピックアップの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a 2nd optical pick-up. 従来例の構成図である。It is a block diagram of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1;光プローブ、2;フェルール、3;光ファイバ、31;コア、32;クラッド、
4;微小開口、5;遮光膜、6;充填層、7;スライダ、10;光ピックアップ、
11;記録媒体、12;サスペンション、13;アーム、14;光学系、
15;アームモータ、16;偏向器、17;集光素子。

1; optical probe, 2; ferrule, 3; optical fiber, 31; core, 32;
4; micro opening, 5; light shielding film, 6; filling layer, 7; slider, 10; optical pickup,
11; Recording medium, 12; Suspension, 13; Arm, 14; Optical system,
15; arm motor, 16; deflector, 17; condensing element.

Claims (7)

光ファイバコネクタに使用されるフェルールと、該フェルールの中心部に固定され、コアの先端部が先鋭化された光ファイバと、該光ファイバの先鋭化されたコアの先端部とクラッドの先端部を被覆し、前記コアの先端に微小開口を形成した遮光膜とを有することを特徴とする近接場光プローブ。   A ferrule used for an optical fiber connector, an optical fiber fixed to the center of the ferrule and having a sharpened tip of the core, a sharpened core tip of the optical fiber and a clad tip A near-field optical probe comprising: a light-shielding film that is covered and has a microscopic opening formed at a tip of the core. スライダと、該スライダに固定され、コアの先端部が先鋭化された光ファイバと、該光ファイバの先鋭化されたコアの先端部とクラッドの先端部を被覆し、前記コアの先端に微小開口を形成した遮光膜とを有することを特徴とする近接場光プローブ。   A slider, an optical fiber fixed to the slider and having a sharpened tip of the core, a sharpened core tip of the optical fiber, and a clad tip, and a small opening at the core tip A near-field optical probe, comprising: 光ファイバコネクタに使用されるフェルールに光ファイバを接着固定し、フェルールと光ファイバの先端を研磨した後、フェルールと光ファイバの先端部をエッチングして光ファイバをフェルール内に後退させて光ファイバのコア先端部を先鋭化し、先鋭化したコアとクラッドの端部に金属の遮光膜を成膜し、光ファイバが後退してできたフェルールの先端の穴に硬化樹脂を充填して充填層を形成し、フェルールの先端と充填層と先鋭化したコアを被覆している遮光膜の先端及びコアの先端を研磨して、コアの先端部に微小開口を形成することを特徴とする近接場光プローブの製造方法。   After fixing the optical fiber to the ferrule used for the optical fiber connector and polishing the ferrule and the tip of the optical fiber, the ferrule and the tip of the optical fiber are etched to retract the optical fiber into the ferrule and Sharpens the core tip, forms a metal light-shielding film on the sharpened core and clad ends, fills the hole at the tip of the ferrule formed by the receding optical fiber, and forms a filling layer And a tip of the light shielding film covering the tip of the ferrule, the filling layer, and the sharpened core and the tip of the core are polished to form a micro-opening at the tip of the core. Manufacturing method. スライダに光ファイバを接着固定し、スライダと光ファイバの先端を研磨した後、スライダと光ファイバの先端部をエッチングして光ファイバをスライダ内に後退させて光ファイバのコア先端部を先鋭化し、先鋭化したコアとクラッドの端部に金属の遮光膜を成膜し、光ファイバが後退してできたスライダの先端の穴に硬化樹脂を充填して充填層を形成し、スライダの先端と充填層と先鋭化したコアを被覆している遮光膜の先端及びコアの先端を研磨して、コアの先端部に微小開口を形成することを特徴とする近接場光プローブの製造方法。   After fixing the optical fiber to the slider and polishing the slider and the tip of the optical fiber, the slider and the tip of the optical fiber are etched to retract the optical fiber into the slider, sharpening the core tip of the optical fiber, A metal light-shielding film is formed on the sharpened core and clad ends, and a filling layer is formed by filling the hole at the tip of the slider formed by the receding optical fiber with a hardened resin. A method of manufacturing a near-field optical probe, comprising: polishing a tip of a light-shielding film covering a layer and a sharpened core and a tip of the core to form a microscopic opening at the tip of the core. 請求項1又は2に記載の近接場光プローブをサスペンションを介して取り付け、アームモータにより移動するアームの近接場光プローブと対向する反対の面に、前記近接場光プローブに記録用あるいは再生用又は記録再生用の光を照射する光学系を搭載したことを特徴とする光ピックアップ。   A near-field optical probe according to claim 1 or 2 is attached via a suspension, and the near-field optical probe is used for recording or reproducing on the opposite surface of the arm that is moved by an arm motor, facing the near-field optical probe. An optical pickup equipped with an optical system for irradiating light for recording and reproduction. 請求項1又は2に記載の近接場光プローブをサスペンションを介して取り付け、アームモータにより移動するアームの近接場光プローブと対向する反対の面に、前記近接場光プローブに記録用あるいは再生用又は記録再生用の光を照射する光学系と、該光学系から出射した光を偏向して前記近接場光プローブに集光する集光手段を搭載したことを特徴とする光ピックアップ。   A near-field optical probe according to claim 1 or 2 is attached via a suspension, and the near-field optical probe is used for recording or reproducing on the opposite surface of the arm that is moved by an arm motor, facing the near-field optical probe. An optical pickup comprising: an optical system for irradiating light for recording / reproducing; and a condensing means for deflecting the light emitted from the optical system and condensing it on the near-field optical probe. 前記近接場光プローブの記録用あるいは再生用又は記録再生用の光の入射面に、前記光学系から出射した光を偏向して集光する集光手段からの光を集光する第2の集光手段を有する請求項6記載のする光ピックアップ。


A second collection for condensing the light from the condensing means for deflecting and condensing the light emitted from the optical system on the incident surface of the recording, reproducing or recording / reproducing light of the near-field optical probe. 7. The optical pickup according to claim 6, further comprising optical means.


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