JP2979570B2 - 光磁気記録媒体の磁気光学効果測定法 - Google Patents
光磁気記録媒体の磁気光学効果測定法Info
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- JP2979570B2 JP2979570B2 JP2075653A JP7565390A JP2979570B2 JP 2979570 B2 JP2979570 B2 JP 2979570B2 JP 2075653 A JP2075653 A JP 2075653A JP 7565390 A JP7565390 A JP 7565390A JP 2979570 B2 JP2979570 B2 JP 2979570B2
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- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光磁気記録媒体の磁気光学効果の測定法に関
するものであり、更に詳しくは光磁気記録媒体のカー楕
円率あるいはファラデー楕円率を測定する方法に関す
る。
するものであり、更に詳しくは光磁気記録媒体のカー楕
円率あるいはファラデー楕円率を測定する方法に関す
る。
（従来の技術） 従来、光記録媒体の磁気光学効果の測定としてはカー
回転角あるいはファラデー回転角の測定が主とされてい
た。しかしながら、光磁気記録媒体にコヒーレントな直
線偏光の入射光を照射した場合、入射光は変調されて、
楕円偏光を有する戻り光が得られ、この戻り光の楕円率
によっては光磁気記録媒体の記録信号再生の際にC/Nが
劣化することが知られている。従って、光磁気記録媒体
の磁気光学効果として、上記戻り光の楕円率（カー楕円
率あるいはファラデー楕円率）を測定する必要がある。
しかしながら、従来光磁気記録媒体からの戻り光の楕円
率を測定するためには、変調器を組み込んだかなり大掛
かりな測定装置あるいは高価な素子を用いる必要があっ
た。
回転角あるいはファラデー回転角の測定が主とされてい
た。しかしながら、光磁気記録媒体にコヒーレントな直
線偏光の入射光を照射した場合、入射光は変調されて、
楕円偏光を有する戻り光が得られ、この戻り光の楕円率
によっては光磁気記録媒体の記録信号再生の際にC/Nが
劣化することが知られている。従って、光磁気記録媒体
の磁気光学効果として、上記戻り光の楕円率（カー楕円
率あるいはファラデー楕円率）を測定する必要がある。
しかしながら、従来光磁気記録媒体からの戻り光の楕円
率を測定するためには、変調器を組み込んだかなり大掛
かりな測定装置あるいは高価な素子を用いる必要があっ
た。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は簡便に光磁気記録媒体からの戻り光の
楕円率を検出して、光磁気記録媒体の磁気光学効果を測
定する方法を提供することにある。
楕円率を検出して、光磁気記録媒体の磁気光学効果を測
定する方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行
なった結果、光磁気記録媒体からの戻り光の楕円率を測
定するにあたり、1/4波長板を用いることにより簡便な
方法で測定できることを見出だし本発明を完成するに至
った。すなわち本発明は、コヒーレントな直線偏光の入
射光を光磁気記録媒体に照射して変調された楕円偏光を
有する戻り光を、上記入射光の直線偏光の軸に対して進
相軸あるいは遅相軸を一致させて設定した1/4波長板に
通し、該1/4波長板を通過した戻り光の楕円率をディテ
クターによって検出することを特徴とする上記光磁気記
録媒体の磁気光学効果測定法である。
なった結果、光磁気記録媒体からの戻り光の楕円率を測
定するにあたり、1/4波長板を用いることにより簡便な
方法で測定できることを見出だし本発明を完成するに至
った。すなわち本発明は、コヒーレントな直線偏光の入
射光を光磁気記録媒体に照射して変調された楕円偏光を
有する戻り光を、上記入射光の直線偏光の軸に対して進
相軸あるいは遅相軸を一致させて設定した1/4波長板に
通し、該1/4波長板を通過した戻り光の楕円率をディテ
クターによって検出することを特徴とする上記光磁気記
録媒体の磁気光学効果測定法である。
（作用） 第１図に本発明の測定法を利用した磁気光学効果の測
定装置の一例を示す。この装置においては、半導体レー
ザー素子１から得られたコヒーレントな直線偏光の入射
光がコリメートレンズ２により平行光に整形され、これ
がレンズ４によって光磁気記録媒体５上に収束されて照
射される。照射された入射光は変調されて楕円偏光を有
する戻り光となり、ビームスプリッター３、ビームスプ
リッター６および1/4波長板７を通過する。本発明の方
法の特徴は、この1/4波長板７の進相軸あるいは遅相軸
を戻り光に対して一致させて設定するところにあり、こ
の1/4波長板７を通過した光はディテクター９に導入す
ることにより戻り光の楕円率を測定することができる。
定装置の一例を示す。この装置においては、半導体レー
ザー素子１から得られたコヒーレントな直線偏光の入射
光がコリメートレンズ２により平行光に整形され、これ
がレンズ４によって光磁気記録媒体５上に収束されて照
射される。照射された入射光は変調されて楕円偏光を有
する戻り光となり、ビームスプリッター３、ビームスプ
リッター６および1/4波長板７を通過する。本発明の方
法の特徴は、この1/4波長板７の進相軸あるいは遅相軸
を戻り光に対して一致させて設定するところにあり、こ
の1/4波長板７を通過した光はディテクター９に導入す
ることにより戻り光の楕円率を測定することができる。
以下、本発明の方法の原理について第２図に基づいて
説明する。第２図中、左側に本発明において用いられる
光学部品、右側に左側に示す光学部品を通過した光の偏
光状態を示し、図の左右の番号は各々対応する。更に偏
光状態を示す部分についてはの偏光ビームスプリッタ
ーを入射光に対して45゜傾け、その軸をx,y軸に一致さ
せた。従って、コヒーレントな直線偏光の入射光は、
ｘ軸から45゜傾いており、上記入射光は光磁気記録媒
体に照射され、カー効果あるいはファラデー効果を受
け、偏波面が正・負方向に回転（カー回転あるいはファ
ラデー回転）及び右回り、左回りの楕円（カー楕円ある
いはファラデー楕円）偏光を有する戻り光となり、戻
り光は1/4波長板に入射する。ここでカー楕円率を検出
する場合、1/4波長板をその進相軸（Ｆ軸）と上記入射
光の直線偏光の軸を一致させて設定すること、すなわち
Ｆ軸をｘ軸から45゜傾けることにより、戻り光の楕円
率は偏光面の回転角としてディテクターにより検出され
る。なお、戻り光の回転角を検出する場合は、ｘ軸に1/
4波長板の進相軸（Ｆ軸）を一致させることにより、偏
光面の回転角度が楕円率に変換されるので、これを測定
することにより回転角が検出される。また、第２図にお
いては1/4波長板の進相軸（Ｆ軸）と入射光の直線偏光
の軸を一致させることにより、戻り光の楕円率を検出し
ているが、1/4波長板の遅相軸（Ｓ軸）と入射光の直線
偏光の軸を一致させることによっても戻り光の楕円率は
偏光面の回転角として検出することができる。
説明する。第２図中、左側に本発明において用いられる
光学部品、右側に左側に示す光学部品を通過した光の偏
光状態を示し、図の左右の番号は各々対応する。更に偏
光状態を示す部分についてはの偏光ビームスプリッタ
ーを入射光に対して45゜傾け、その軸をx,y軸に一致さ
せた。従って、コヒーレントな直線偏光の入射光は、
ｘ軸から45゜傾いており、上記入射光は光磁気記録媒
体に照射され、カー効果あるいはファラデー効果を受
け、偏波面が正・負方向に回転（カー回転あるいはファ
ラデー回転）及び右回り、左回りの楕円（カー楕円ある
いはファラデー楕円）偏光を有する戻り光となり、戻
り光は1/4波長板に入射する。ここでカー楕円率を検出
する場合、1/4波長板をその進相軸（Ｆ軸）と上記入射
光の直線偏光の軸を一致させて設定すること、すなわち
Ｆ軸をｘ軸から45゜傾けることにより、戻り光の楕円
率は偏光面の回転角としてディテクターにより検出され
る。なお、戻り光の回転角を検出する場合は、ｘ軸に1/
4波長板の進相軸（Ｆ軸）を一致させることにより、偏
光面の回転角度が楕円率に変換されるので、これを測定
することにより回転角が検出される。また、第２図にお
いては1/4波長板の進相軸（Ｆ軸）と入射光の直線偏光
の軸を一致させることにより、戻り光の楕円率を検出し
ているが、1/4波長板の遅相軸（Ｓ軸）と入射光の直線
偏光の軸を一致させることによっても戻り光の楕円率は
偏光面の回転角として検出することができる。
次に第１図に示した測定装置を用いて戻り光の楕円率
の測定を行なった場合を想定して計算機による解析を行
なった。なお、この解析は全てジョーンズベクトルを用
いて行いて行ない、薄膜の干渉および磁気光学エンハン
ス、差動光学系を平行ビームで解析を行った。その結
果、1/4波長板の回転角がｘ軸から45゜、135゜、225
゜、315゜である場合の差信号（RFキャリアレベル）をI
RF 45、和信号をISUM 45とした場合、戻り光の回転角θＫ
は、 で示されることがわかった。一方、1/4波長板の回転角
がｘ軸から０゜、90゜、180゜、270゜の場合の差信号
（RFキャリアレベル）をIRF 0、和信号をISUM 0とした場
合、戻り光の楕円率ηＫは、 で示されることがわかった。ここで、Rx、Ryは偏光ビー
ムスプリッターのエネルギー反射率を示し、各々入射直
線偏光がｘ軸、ｙ軸に一致したときの反射率を示す。ま
た、C0は装置定数であり和信号アンプ増幅率をCSUM、差
信号アンプ増幅率をCRFとすれば、 式 C0＝CRF/CSUM で示される。更に、上記のθＫ、ηＫの単位は［rad］
である。
の測定を行なった場合を想定して計算機による解析を行
なった。なお、この解析は全てジョーンズベクトルを用
いて行いて行ない、薄膜の干渉および磁気光学エンハン
ス、差動光学系を平行ビームで解析を行った。その結
果、1/4波長板の回転角がｘ軸から45゜、135゜、225
゜、315゜である場合の差信号（RFキャリアレベル）をI
RF 45、和信号をISUM 45とした場合、戻り光の回転角θＫ
は、 で示されることがわかった。一方、1/4波長板の回転角
がｘ軸から０゜、90゜、180゜、270゜の場合の差信号
（RFキャリアレベル）をIRF 0、和信号をISUM 0とした場
合、戻り光の楕円率ηＫは、 で示されることがわかった。ここで、Rx、Ryは偏光ビー
ムスプリッターのエネルギー反射率を示し、各々入射直
線偏光がｘ軸、ｙ軸に一致したときの反射率を示す。ま
た、C0は装置定数であり和信号アンプ増幅率をCSUM、差
信号アンプ増幅率をCRFとすれば、 式 C0＝CRF/CSUM で示される。更に、上記のθＫ、ηＫの単位は［rad］
である。
（実施例） 以下、実施例として具体的な光磁気記録媒体の磁気光
学効果を本発明の方法により測定した場合の計算機によ
るシミュレーションの結果を示す。本シミュレーション
においては、ポリカーボネート基板上に厚さ90nmの窒素
珪素膜、厚さ25nmのTbFeCo系の記録膜、厚さdnmの窒化
珪素膜及び厚さ25nmのアルミニウム薄膜を順次積層して
なる光磁気記録媒体を想定し、厚さdnmの窒化珪素膜の
厚みを変化させた。また、ポリカーボネート基板の複屈
折は無いものとして考え、エンハンスの計算のパラメー
ターは、記録膜の複素屈折率ｎ＝3.0＋i3.6誘電率テン
ソルの非対角成分ε＝−0.44＋i0.012とし、窒化珪素膜
の複素屈折率ｎ＝2.03、アルミニウム薄膜の複素屈折率
ｎ＝2.53＋i8.79とした。ところで、現在は光磁気記録
媒体のカー楕円効果、ファラデー楕円効果の測定は平行
ビームを用いて行なうことにより規格が決められてい
る。そこで、本発明の方法により、入射光を平行ビーム
とした場合及び入射光をレンズにて集光した集光ビーム
とした場合のシュミレーションを行なった。
学効果を本発明の方法により測定した場合の計算機によ
るシミュレーションの結果を示す。本シミュレーション
においては、ポリカーボネート基板上に厚さ90nmの窒素
珪素膜、厚さ25nmのTbFeCo系の記録膜、厚さdnmの窒化
珪素膜及び厚さ25nmのアルミニウム薄膜を順次積層して
なる光磁気記録媒体を想定し、厚さdnmの窒化珪素膜の
厚みを変化させた。また、ポリカーボネート基板の複屈
折は無いものとして考え、エンハンスの計算のパラメー
ターは、記録膜の複素屈折率ｎ＝3.0＋i3.6誘電率テン
ソルの非対角成分ε＝−0.44＋i0.012とし、窒化珪素膜
の複素屈折率ｎ＝2.03、アルミニウム薄膜の複素屈折率
ｎ＝2.53＋i8.79とした。ところで、現在は光磁気記録
媒体のカー楕円効果、ファラデー楕円効果の測定は平行
ビームを用いて行なうことにより規格が決められてい
る。そこで、本発明の方法により、入射光を平行ビーム
とした場合及び入射光をレンズにて集光した集光ビーム
とした場合のシュミレーションを行なった。
第３図に集光ビームによる計算機シミュレーション結
果を示す。図中、横軸は薄膜干渉とエンハンス効果によ
る戻り光の回転角と楕円率の計算値であり、縦軸は第１
図に示す差動検出ディテクター９の差信号レベルと和信
号レベルの比である。またＡ（白丸）は1/4波長板の回
転角を45゜に設定した時の結果であり、これが戻り光の
楕円率に対応する。一方、Ｂ（黒丸）1/4波長板の回転
角を０゜に設定した時の結果であり、これは戻り光の回
転角に対応する。この結果からＡとＢは同一直線上にの
り上述した式によりθＫ、ηＫが算出できることがわか
る。
果を示す。図中、横軸は薄膜干渉とエンハンス効果によ
る戻り光の回転角と楕円率の計算値であり、縦軸は第１
図に示す差動検出ディテクター９の差信号レベルと和信
号レベルの比である。またＡ（白丸）は1/4波長板の回
転角を45゜に設定した時の結果であり、これが戻り光の
楕円率に対応する。一方、Ｂ（黒丸）1/4波長板の回転
角を０゜に設定した時の結果であり、これは戻り光の回
転角に対応する。この結果からＡとＢは同一直線上にの
り上述した式によりθＫ、ηＫが算出できることがわか
る。
表１は、集光ビームにおける差動光学ヘッドシミュレ
ーション値と、エンハンス効果のみによるθＫ、ηＫの
計算値を示す。この結果から和信号検出アンプと差信号
検出アンプの増幅率比C0を実測すれば磁気光学記録再生
装置による光磁気ディスクのカー回転角と楕円率の測定
が可能であることがわかる。
ーション値と、エンハンス効果のみによるθＫ、ηＫの
計算値を示す。この結果から和信号検出アンプと差信号
検出アンプの増幅率比C0を実測すれば磁気光学記録再生
装置による光磁気ディスクのカー回転角と楕円率の測定
が可能であることがわかる。
第４図は、上記の計算を集光ビームに変えて平行ビー
ムで行った結果を示す。第３図と比較すると殆ど変わら
ず、集光ビームでの測定によっても問題がないことを示
している。
ムで行った結果を示す。第３図と比較すると殆ど変わら
ず、集光ビームでの測定によっても問題がないことを示
している。
なお、第５図に上述した解析に用いた光学系及びジョ
ーンズベクトルを示す。ヘッドの解析にはジョーンズマ
トリクスを用いディスクの解析は文献Opt.Acta.12（1
8）（1965）13−45を参照した。また、集光ビームの解
析ではディスクに対しての入射角及び入射偏光を考慮し
て計算し対物レンズのNAを0.55、対物レンズによるけら
れ数を面積比で60％とし、ビームをガウシアン分布とし
て扱った。このように求められた光強度を数値積分する
ことにより計算結果とした。
ーンズベクトルを示す。ヘッドの解析にはジョーンズマ
トリクスを用いディスクの解析は文献Opt.Acta.12（1
8）（1965）13−45を参照した。また、集光ビームの解
析ではディスクに対しての入射角及び入射偏光を考慮し
て計算し対物レンズのNAを0.55、対物レンズによるけら
れ数を面積比で60％とし、ビームをガウシアン分布とし
て扱った。このように求められた光強度を数値積分する
ことにより計算結果とした。
（発明の効果） 以上述べたとおり、本発明の方法によれば簡便に戻り
光の楕円率が測定でき、光磁気記録媒体のカー楕円率、
ファラデー楕円率で示される磁気光学効果を大掛かりな
測定装置を用いることなく測定することができる。
光の楕円率が測定でき、光磁気記録媒体のカー楕円率、
ファラデー楕円率で示される磁気光学効果を大掛かりな
測定装置を用いることなく測定することができる。
第１図は本発明の方法を利用して得られた光磁気記録媒
体の磁気光学効果を測定する装置の一例を示す図であ
る。 第２図は本発明の測定法の原理を示す図である。 第３図及び第４図は本発明の方法により光磁気記録媒体
の磁気光学効果を測定したことを想定してコンピュータ
によりシミュレーションを行なって得られた戻り光の回
転角及び楕円率の値とディテクターにより得られた値と
の関係を示す図である。 第５図は本発明において解析に用いた光学系及びジョー
ンズベクトルを示す図である。
体の磁気光学効果を測定する装置の一例を示す図であ
る。 第２図は本発明の測定法の原理を示す図である。 第３図及び第４図は本発明の方法により光磁気記録媒体
の磁気光学効果を測定したことを想定してコンピュータ
によりシミュレーションを行なって得られた戻り光の回
転角及び楕円率の値とディテクターにより得られた値と
の関係を示す図である。 第５図は本発明において解析に用いた光学系及びジョー
ンズベクトルを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G01J 4/00 - 4/04
Claims (1)
- 【請求項１】コヒーレントな直線偏光の入射光をレンズ
により収束し、その光軸が記録面に垂直となるように光
磁気記録媒体に照射して、変調された楕円偏光を有する
戻り光を、上記入射光の直線偏光の軸に対して進相軸あ
るいは遅相軸を一致させて設定した1/4波長板に通し、
該1/4波長板を通過した戻り光を、偏光ビームスプリッ
ターにより、入射光の直線偏光の軸と互いに45゜をなす
２つの偏光成分に分割し、それらの各々の強度を測定し
て得られる差信号IRF 45及び和信号ISUM 45を用いて、Ｃ
×（IRF 45/ISUM 45）（Ｃは定数）により得られる戻り光
の回転角として楕円率を得ることを特徴とする光磁気記
録媒体の磁気光学効果測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2075653A JP2979570B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 光磁気記録媒体の磁気光学効果測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2075653A JP2979570B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 光磁気記録媒体の磁気光学効果測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276047A JPH03276047A (ja) | 1991-12-06 |
| JP2979570B2 true JP2979570B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=13582419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2075653A Expired - Lifetime JP2979570B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 光磁気記録媒体の磁気光学効果測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979570B2 (ja) |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2075653A patent/JP2979570B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03276047A (ja) | 1991-12-06 |
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