JP4286418B2 - 近視野光ヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気記録、相変化記録に代表される光記録の原理を応用した光記録装置の記録・再生ヘッドや、近視野光を利用して微小領域の観察を行う近視野光学顕微鏡のプローブとして用いられる近視野光ヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
試料表面において、ナノメートルオーダの微小な領域を観察するには、走査型トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)に代表される走査型プローブ顕微鏡(SPM)が用いられている。この種の走査型プローブ顕微鏡は、先鋭化された先端部を有するプローブを試料表面に走査させることにより、プローブと試料表面との間に生じるトンネル電流や原子間力などの相互作用を利用して、試料表面を観察するものである。
【0003】
しかしながら、走査型プローブ顕微鏡は、プローブの先端形状に依存した分解能の観察結果(像)を得ることができるという利点を有しているが、観察対象である試料に対する制約が厳しいという欠点がある。そこで、従来より、伝搬光を使用し、試料表面に生成される近視野光とプローブとの間に生じる相互作用を観察対象とすることで、試料表面の微小な領域の観察を行う近視野光学顕微鏡が注目されている。
【0004】
上記近視野光学顕微鏡においては、伝搬光(例えば、レーザ光)を試料表面に照射することにより近視野光を生成し、この近視野光を先鋭化された先端を有するプローブにより散乱させ、この散乱光の受光結果に基づいて、試料表面における微小領域の観察が行われる。また、近視野光学顕微鏡においては、試料表面に照射する光の波長を掃引することにより、微小領域における試料の光学物性の解析が可能である。
【0005】
ここで、近視野光学顕微鏡においては、先端部が先鋭化された光ファイバであって、表面が金属膜(反射膜)でコーティングされ、かつその先端に微小開口部を形成してなるプローブが使用されている。この近視野光学顕微鏡においては
、プローブの微小開口部近傍に生成される近視野光が散乱されることにより生ずる散乱光が、光ファイバを介してフォトマルチプライヤ(光電子増倍管)へ導かれ、このフォトマルチプライヤの検出結果に基づいて、試料表面の観察が行なわれる。
【0006】
上述した近視野光学顕微鏡の原理は、試料表面の観察にとどまらず、プローブの微小開口部にエネルギー密度の高い近視野光を生成させ、この近視野光によって記録媒体の物性を局所的に変化させる光記録装置にも応用可能である。
【0007】
以下、図6を参照して、上述した従来の近視野光学顕微鏡のプローブや、光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いられる近視野光ヘッド1について詳述する。図6は、従来の近視野光ヘッド1の構成を示す側面図である。この図に示す近視野光ヘッド1において、クラッド2およびコア3は、光ファイバ4を構成している。すなわち、コア3は、コア3より屈折率が小さいクラッド2によって囲まれており、図示しないレーザ発振器により発生されるレーザ光L1を導く。
【0008】
また、光ファイバ4の先端部分は、引き延ばし工法等により、テーパ状に形成されている。従って、クラッド2およびコア3の各先端部は、テーパ部2aおよびテーパ部3aとされている。反射膜5は、Al、Au等の金属がクラッド2の外周面にスパッタリングや真空蒸着により薄膜形成されてなり、光ファイバ4内部に外部光を入射させない役目をしている。
【0009】
微小開口部4aは、光ファイバ4(コア3)の先端に形成された微小径(数十ナノメートル)の開口部であり、この微小開口部4a部分には、反射膜5が形成されていない。また、微小開口部4aは、図示しない記録媒体または試料表面に近接しており、この微小開口部4aと記録媒体または試料表面との間の空間には、近視野光が生成される。
【0010】
上記構成において、近視野光ヘッド1を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド1は、図示しない試料表面と微小開口部4aとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器より出射されたレーザ光L1は、光ファイバ4のコア3を微小開口部4a方向に伝搬する。
【0011】
そして、レーザ光L1がテーパ部3aを伝搬する際には、レーザ光L1の一部が漏洩レーザ光L2としてテーパ部3aより染み出し、クラッド2を伝搬する。この漏洩レーザ光L2は、同図に示すように反射膜5により繰り返し反射されることにより、クラッド2内部を伝搬しつつ減衰する。
【0012】
一方、残りのレーザ光L1により、微小開口部4a近傍に近視野光が生成され、微小開口部4aと試料表面との間の空間には、上記近視野光と試料表面との相互作用に応じた光強度の伝搬光が生成される。従って、この伝搬光を図示しないフォトマルチプライヤにより検出・増幅することにより、試料表面の状態が観察される。
【0013】
また、近視野光ヘッド1を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いる場合には、近視野光ヘッド1は、相変化記録方式が適用可能な記録媒体(図示略)と微小開口部4aとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器よりレーザ光L1が出射されると、このレーザ光L1は、上述した動作と同様にして、その一部が漏洩レーザ光L2としてテーパ部3aからテーパ部2aへ染みだすとともに、残りの部分が微小開口部4aへ向けてテーパ部3a内を伝搬する。
【0014】
そして、残りのレーザ光L1により微小開口部4a近傍に近視野光が生成され、この近視野光と記録媒体(図示略)の情報記録部との相互作用により、該情報記録部には、情報が記録される。
【0015】
一方、上述した動作を経て記録媒体に記録された情報の再生においては、微小開口部4aが記録媒体上の情報再生位置に移動される。つぎに、レーザ発振器(図示略)よりレーザ光L1が出射されると、上述した動作と同様にして、微小開口部4a近傍には、近視野光が生成され、この近視野光と記録媒体上の情報記録部との相互作用によって伝搬光が生成される。ここで、この伝搬光は、上記情報記録部の記録状態に依存した強度や位相等の特性を有するものである。従って
、図示しないフォトマルチプライヤにより上記伝搬光を検出・増幅することにより、情報記録部の記録データが再生可能となる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の近視野光ヘッド1においては、コア3のテーパ部3aをレーザ光L1が伝搬する際にレーザ光L1の一部が漏洩レーザ光L2として染み出してしまうため、微小開口部4aに集光されるレーザ光(レーザ光L1)の光強度が低くなってしまう。
【0017】
つまり、従来の近視野光ヘッド1においては、入射されるレーザ光L1の光強度に対して微小開口部4aに集光されるレーザ光(残りのレーザ光L1)の光強度が漏洩レーザ光L2の光強度分だけ小さくなることから、光伝搬ロスが大きく、光利用効率が非常に悪いという欠点があった。
【0018】
従って、従来の近視野光ヘッド1においては、微小開口部4a近傍に形成される近視野光と試料表面との間の相互作用による伝搬光の光強度が低いことから、高感度増幅を維持すべく、伝搬光を検出・増幅するフォトマルチプライヤを用いなければならないため、おのずと大型化、高コスト化してしまう。
【0019】
ここで、漏洩レーザ光L2の光強度分の光伝搬ロスを補償すべく、大出力のレーザ発振器を用いて、コア3に入射するレーザ光L1の光強度を高くする方法も考えられるが、この方法では、光伝搬ロスは補償されるが、光強度を高くすることに伴って、発生する熱量も多くなってしまう。従って、この方法では、特に、テーパ部3a、テーパ部2aおよび微小開口部4aの温度が耐熱温度を越えてしまうことにより、テーパ部3a、テーパ部2aおよび微小開口部4aに熱変形が生じ、ひいては破壊されてしまうため、実際には実現が難しい。
【0020】
本発明はこのような背景の下になされたもので、光の利用効率を高めることができるとともに、小型化、低コスト化を図ることができる近視野光ヘッドを提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、光を伝搬させ、かつその先端に微小開口部が形成されてなるコアと、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの周囲を取りまくようにして光ファイバを構成するクラッドと、前記クラッドの外周面に薄膜形成された反射膜とを備え、前記クラッドの先端部分は、くびれ部を有するように段状に形成されてなり、前記コアから前記クラッドへの漏洩光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されてなることを特徴とする。
【0022】
この請求項1に記載の発明によれば、コアを伝搬中の光は先端部分において、その一部が漏洩光としてクラッドへ漏洩するとともに、残りの部分が微小開口部へ向けて伝搬する。そして、上記漏洩光は、集光面により反射され微小開口部へ集光される。このようにして、集光された漏洩光と残りの光とにより、微小開口部近傍には、近視野光が生成される。
【0023】
このように、請求項1に記載の発明によれば、集光面により漏洩光が微小開口部へ集光されるため、結果的に微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【0024】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記集光面は、前記漏洩光を反射させる前記反射膜による第1の反射面と、前記第1の反射面により反射された前記漏洩光を前記微小開口部へ向けて反射させる第2の反射面からなることを特徴とする。
【0025】
この請求項2に記載の発明によれば、漏洩光は、第1の反射面により第2の反射面方向に反射された後、この第2の反射面により微小開口部へ反射されることにより集光される。従って、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【0026】
請求項3に記載の発明は、基板の表面に形成され、先端部分が略菱形とされかつ先端が微小開口部とされた、光を伝搬させるコアと、前記基板の表面に形成され、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの先端部分以外の部分の周囲を取り巻くようにして光導波路を構成するクラッドと、前記クラッドおよび前記コアの先端部分の周囲に形成された反射膜とを備え、前記コアの先端部分には、前記光が拡散された拡散光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする。
【0027】
この請求項3に記載の発明によれば、コアを伝搬中の光は先端部分において、一部が拡散光として拡散するとともに、残りの部分が微小開口部へ向けて伝搬する。そして、上記拡散光は、集光面により反射され微小開口部へ集光される。このようにして、微小開口部近傍には、近視野光が生成される。このように、請求項3に記載の発明によれば、集光面により拡散光が微小開口部へ集光されるため、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【0028】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記集光面は、前記拡散光を反射させる前記反射膜による第1の反射面と、前記第1の反射面により反射された前記拡散光を前記微小開口部へ向けて反射させる第2の反射面とからなることを特徴とする。
【0029】
この請求項4に記載の発明によれば、拡散光は、第1の反射面により第2の反射面方向に反射された後、この第2の反射面により微小開口部へ反射されることにより集光される。従って、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【0030】
請求項5に記載の発明は、基板の表面に形成され、先端部分がテーパ状とされかつ先端が微小開口部とされた、光を伝搬させるコアと、前記基板の表面に形成され、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの周囲を取り巻くようにして光導波路を構成するクラッドと、前記クラッドの周囲に形成された反射膜とを備え
、前記クラッドの先端部分には、前記コアの先端部より漏洩した漏洩光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする。
【0031】
この請求項5に記載の発明によれば、コアを伝搬中の光は先端部分において、その一部が漏洩光としてクラッドへ漏洩するとともに、残りの部分が微小開口部へ向けて伝搬する。そして、上記漏洩光は、集光面により反射され微小開口部へ集光される。このようにして、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【0032】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記集光面は、前記漏洩光を反射させる前記反射膜による第1の反射面と、前記第1の反射面により反射された前記漏洩光を前記微小開口部へ向けて反射させる第2の反射面とからなることを特徴とする。
【0033】
この請求項6に記載の発明によれば、漏洩光は、第1の反射面により第2の反射面方向に反射された後、この第2の反射面により微小開口部へ反射されることにより集光される。従って、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【0034】
請求項7に記載の発明は、表面から裏面までを貫通しかつ裏面側が微小開口部とされた貫通穴であって先端部分が略テーパ状とされた貫通穴が形成された平面基板と、前記平面基板における前記貫通穴の周壁に薄膜形成された反射膜と、前記反射膜内の空間を光導波路とする光を発生する光発生器とを備え、前記光導波路の先端部分には、前記光が拡散した拡散光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする。
【0035】
この請求項7に記載の発明によれば、光導波路を伝搬中の光は先端部分において、その一部が拡散光として拡散するとともに、残りの部分が微小開口部へ向けて伝搬する。そして、上記拡散光は、集光面により反射され微小開口部へ集光される。このようにして、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【0036】
請求項8に記載の発明によれば、請求項7に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記集光面は、前記拡散光を反射させる前記反射膜による第1の反射面と、前記第1の反射面により反射された前記拡散光を前記微小開口部へ向けて反射させる第2の反射面とからなることを特徴とする。
【0037】
この請求項8に記載の発明によれば、拡散光は、第1の反射面により第2の反射面方向に反射された後、この第2の反射面により微小開口部へ反射されることにより集光される。従って、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度が高くなる。
【0038】
請求項9に記載の発明によれば、近視野光を介して記録媒体と相互作用することによって情報の記録あるいは再生あるいはその両者を行う近視野光ヘッドにおいて、入射光波長よりも小さいサイズの光学的微小開口を持ち、前記近視野光が前記光学的微小開口から発生するものであり、前記光学的微小開口が導光構造の先端に形成されたものであり、前記導光構造内部に、前記光学的微小開口周辺からのもどり光を反射する2次反射膜を設けたことを特徴とする。
【0039】
この請求項9に記載の発明によれば、入射光のうち光学的微小開口に直接到達せずその周辺で反射して戻った光のうちの一部を、2次反射膜によってふたたび開口に向かわせることができる。これにより、入射光にたいする近視野光強度を向上させることができ、高いS/N比の出力信号が得られ、データ転送速度の向上が実現される。
【0040】
請求項10に記載の発明によれば、請求項9に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造が基板にテーパ状に開けられた空間、あるいは基板にテーパ状に開けられた空間を誘電体で充填したものであることを特徴とする。
【0041】
この請求項10に記載の発明によれば、請求項9に記載の発明による効果に加えて、シリコンの異方性エッチングなどのプロセス技術を用いて製造が可能になり、安価で大量生産に適した構造の近視野光ヘッドが実現できる。また、前記導光構造内部を誘電体で充填することで、入射光に対するカットオフ波長を短くして、ロス領域を狭くすることができる。これにより、入射光のうち、前記光学的微小開口に到達する光強度を増加させることができる。
【0042】
請求項11に記載の発明によれば、請求項9に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造が基板表面にティップ状に積層された誘電体からなることを特徴とする。
【0043】
この請求項11に記載の発明によれば、請求項9に記載の発明による効果に加えて、低い製造コストで前記光学的微小開口を製造することができる。
【0044】
請求項12に記載の発明によれば、請求項9に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造がコアあるいはクラッドあるいはその両者を含むことを特徴とする。
【0045】
この請求項12に記載の発明によれば、請求項9に記載の発明による効果に加えて、前記導光構造内での光損失を低減することができる。
【0046】
請求項13に記載の発明によれば、請求項9から12のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造が光導波路と光学的に接続していることを特徴とする。
【0047】
この請求項13に記載の発明によれば、請求項9から12のいずれかに記載の発明による効果に加えて、光源を近視野光ヘッドから空間的に離れた場所に配置することができるため、近視野光ヘッドの軽量化が実現される。
【0048】
請求項14に記載の発明によれば、請求項13に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記2次反射膜が前記導光構造と前記光導波路の接続部に形成されていることを特徴とする。
【0049】
この請求項14に記載の発明によれば、請求項13に記載の発明による効果に加えて、前記導光構造と前記光導波路の製造工程の中間にひとつの工程を加えるだけで、前記2次反射膜を製造することができ、製造コストの低減が実現される。
【0050】
請求項15に記載の発明によれば、請求項13あるいは14に記載の近視野光ヘッドにおいて、前記光導波路が基板表面に形成されたものであることを特徴とする。
【0051】
この請求項15に記載の発明によれば、請求項13あるいは14に記載の発明による効果に加えて、シリコン基板上に導波路を形成する従来技術を利用して近視野光ヘッドを作成することができ、製造コストが低減できる。
【0052】
請求項16に記載の発明によれば、請求項13から15のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造と前記光導波路が同一基板に形成されたものであることを特徴とする。
【0053】
この請求項16に記載の発明によれば、請求項13から15のいずれかに記載の発明による効果に加えて、より簡略な製造工程になるため製造コストが低減できる。さらに、このような構成の近視野光ヘッドは機械的強度が大きく寿命も長い。保守費用の低減もできる。
【0054】
請求項17に記載の発明によれば、請求項13から15のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記導光構造と前記光導波路が別々の基板に形成され、接着されたものであることを特徴とする。
【0055】
この請求項17に記載の発明によれば、請求項13から15のいずれかに記載の発明による効果に加えて、前記導光構造と前記光導波路のそれぞれを製造する工程が簡略で、従来技術の利用によって行えるため、品質管理が容易になる。
【0056】
請求項18に記載の発明によれば、請求項9から17のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記2次反射膜が前記入射光光路を遮らない外側に形成されていることを特徴とする。
【0057】
この請求項18に記載の発明によれば、請求項9から17のいずれかに記載の発明による効果に加えて、入射光が2次反射膜によって遮られることなく入射し、もどり光の一部が2次反射膜によってふたたび前記光学的微小開口に向かわせられるため、入射光強度に対する近視野光強度が向上する。
【0058】
請求項19に記載の発明によれば、請求項9から18のいずれかに記載の近視野光ヘッドにおいて、前記情報の記録および再生およびその両者が、前記記録媒体との相対運動によって発生する浮上力を用いて前記記録媒体表面から浮上して走査することによって行われるものであることを特徴とする。
【0059】
この請求項19に記載の発明によれば、従来の磁気ディスクのサスペンションアーム、フレクシャ、ボイスコイルモータ、制御回路などに代表される従来技術を大幅な変更なく利用して、近視野光情報記録再生装置を実現することができる。また、前記記録媒体表面からの前記光学的微小開口の距離が、入射光波長に対して極めて短く抑えられるため、より高密度な情報の記録および再生が可能となる。
【0060】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明にかかる近視野光ヘッドの実施の形態1〜4について詳述する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による近視野光ヘッド10の構成を示す側面図である。この図に示す近視野光ヘッド10は、前述した近視野光学顕微鏡のプローブや光記録装置の記録・再生ヘッド等に適用されるものである。この近視野光ヘッド10において、クラッド11およびコア12は、光ファイバ13を構成している。すなわち、コア12は、コア12より屈折率が小さいクラッド11によって囲まれており、図示しないレーザ発振器により発生されるレーザ光L1を導く。
【0061】
また、光ファイバ13の先端部分は、くびれ部11bを有するように段状に形成されている。すなわち、図2に示すコア12の先端部分は、先細り形状のテーパ部12aとされている。また、クラッド11の先端部分においては、外周縁より中心軸へ向けて先細りとなるような形状の第1のテーパ部11aが形成され、さらにこの第1のテーパ部11aの端縁から半径方向へ向けて先太りとなるような形状の第2のテーパ部11cが形成されている。ここで、第1のテーパ部11aと第2のテーパ部11cとの間のつなぎ部分は、径小のくびれ部11bとされており、このくびれ部11bとテーパ部12aとの間隔は、後述する漏洩レーザ光L2や、レーザ光L1のクラッド11部分への染み出し成分が反射膜14に届かない程度とされている。
【0062】
さらに、クラッド11の先端部分においては、第2のテーパ部11cの外周縁から中心軸へ向けて先細りとなるような形状の第3のテーパ部11dが形成されており、この第3のテーパ部11dと第2のテーパ部11cとにより先端部11eが構成されている。反射膜14は、Al、Au等の金属がクラッド11の外周面にスパッタリングや真空蒸着により薄膜形成されてなり、光ファイバ13内部に外部光を入射させない役目をしている。
【0063】
微小開口部13aは、光ファイバ13(コア12、先端部11e)の先端に形成された微小径(数十ナノメートル)の開口部であり、この微小開口部13a部分には、反射膜14が形成されていない。
【0064】
ここで、先端部11eにおいて、第1の反射面14aは、第3のテーパ部11dに薄膜形成された反射膜14からなり、一方、第2の反射面14bは、上記第1の反射面14aに対向する位置にあり、第2のテーパ部11cに薄膜形成された反射膜14からなる。上記第1の反射面14aは、コア12のテーパ部12aからクラッド11へ染みだした、レーザ光L1の一部である漏洩レーザ光L2を第2の反射面14b方向へ反射させるための面である。
【0065】
一方、第2の反射面14bは、第1の反射面14aにより反射された漏洩レーザ光L2をさらに微小開口部13a方向へ反射させるための面である。従って、第1の反射面14aと第2の反射面14bとは、漏洩レーザ光L2を微小開口部13aへ導くための条件(反射角度)を満たすようにして配置されている。
【0066】
上記構成において、近視野光ヘッド10を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド10は、図示しない試料表面と微小開口部13aとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器より出射されたレーザ光L1は、光ファイバ13のコア12を微小開口部13a方向に伝搬する。
【0067】
そして、レーザ光L1がテーパ部12aを伝搬する際には、レーザ光L1の一部が漏洩レーザ光L2としてテーパ部12aより染み出し、クラッド11を伝搬する。この漏洩レーザ光L2は、図2に示すように、まず第1の反射面14aにより第2の反射面14b方向へ反射された後、さらに第2の反射面14bにより微小開口部13a方向へ向けて反射される。つまり、漏洩レーザ光L2は、微小開口部13a部分に集光されるのである。
【0068】
一方、残りのレーザ光L1は、微小開口部13a部分に集光される。従って、上記残りのレーザ光L1と、漏洩レーザ光L2との合成光が微小開口部13aに集光される。このとき微小開口部13a近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により、試料表面の状態に応じた光強度を有する伝搬光が生成される。
【0069】
ここで、上記伝搬光の光強度は、残りのレーザ光L1と漏洩レーザ光L2との合成光によるものであるため、前述した従来の近視野光ヘッド1(図6参照)における微小開口部4a近傍より生成される伝搬光の光強度より高い。そして、上記伝搬光を図示しない光検出器(例えば、フォトダイオード)により検出することにより、試料表面の状態が観察される。
【0070】
また、近視野光ヘッド10を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いる場合には、近視野光ヘッド10は、前述したように相変化記録方式が適用可能な記録媒体(図示略)と微小開口部13aとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器よりレーザ光L1が出射されると、このレーザ光L1は、上述した動作と同様にして、その一部が漏洩レーザ光L2としてテーパ部12aからクラッド11(先端部11e)へ染み出した後、第1の反射面14aおよび第2の反射面14bにより微小開口部13aに集光されるとともに、残りの部分がテーパ部12aを伝搬して微小開口部13aに集光される。
【0071】
従って、微小開口部13a近傍には、残りのレーザ光L1と漏洩レーザ光L2との合成光に応じた近視野光が生成される。これにより、上記近視野光との相互作用によって該情報記録部には、情報が記録される。
【0072】
一方、上述した動作を経て記録媒体に記録された情報の再生においては、前述した動作と同様にして、微小開口部13aが記録媒体上の情報再生位置に移動された後、レーザ発振器(図示略)よりレーザ光L10が出射されると、微小開口部13a近傍には、近視野光が生成され、この近視野光と記録媒体上の情報記録部との相互作用によって伝搬光が生成される。ここで、この伝搬光は、上記情報記録部の記録状態に依存した強度や位相等の特性を有するものである。従って、図示しない光検出器により上記伝搬光を検出することにより、情報記録部の記録データが再生可能となる。
【0073】
以上説明したように、上述した実施の形態1による近視野光ヘッド10によれば、クラッド11(光ファイバ13)に先端部11eを形成し、かつテーパ部12aの近傍に第1の反射面14aおよび第2の反射面14bを形成して漏洩レーザ光L2を微小開口部13aへ導くように構成したので、微小開口部13a近傍に生成される近視野光と試料表面(または記録媒体)との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を前述した従来の近視野光ヘッド1の場合に比して高くすることができる。
【0074】
従って、上述した実施の形態1による近視野光ヘッド10によれば、微小開口部13a近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用に基づく伝搬光の光強度を従来の近視野光ヘッド1の場合に比して高くすることができるため、光の利用効率を高めることができる。さらに、上述した実施の形態1による近視野光ヘッド10によれば、上記伝搬光の光強度が高いため、高感度な受光素子を用いることなく、受光できるようになることから、小型化、低コスト化を図ることができる。
(実施の形態2)
図3は本発明の実施の形態2による近視野光ヘッド20の構成を示す平面図である。この図に示す近視野光ヘッド20は、前述した実施の形態1による近視野光ヘッド10と同様にして近視野光学顕微鏡のプローブや光記録装置の記録・再生ヘッド等に適用されるものであるが、光導波路23により構成されている。この近視野光ヘッド20において、クラッド21およびコア22は、平面基板(図示略)上に薄膜形成技術により形成されており、光導波路23を構成している。すなわち、コア22は、先端部22cを除く部分が、コア22より屈折率が小さいクラッド21によって囲まれており、図示しないレーザ発振器により発生されるレーザ光L1を導く。
【0075】
また、コア22の先端部22cは、クラッド21の端縁21aより突出するように略菱形に形成されており、先太りとなるような形状の第1のテーパ部22aおよび該第1のテーパ部22aの端部より先細りとなるような形状の第2のテーパ部22bを備えている。反射膜24は、Al、Au等の金属がクラッド21の周囲および先端部22cの周囲に形成されてなり、光導波路23内部に外部光を入射させない役目をしている。
【0076】
微小開口部23aは、光導波路23(コア22)の先端に形成された微小径(数十ナノメートル)の開口部であり、この微小開口部23a部分には、反射膜24が形成されていない。先端部22cにおいて、第1の反射面24aは、第2のテーパ部22bに薄膜形成された反射膜24からなり、一方、第2の反射面24bは、上記第1の反射面24aに対向する位置にあり、第1のテーパ部22aに薄膜形成された反射膜24からなる。
【0077】
上記第1の反射面24aは、コア22において拡散等されて微小開口部23aへ直接伝搬しない、レーザ光L1の一部である拡散レーザ光L2’を第2の反射面24b方向へ反射させるための面である。一方、第2の反射面24bは、第1の反射面24aにより反射された拡散レーザ光L2’をさらに微小開口部23a方向へ反射させるための面である。従って、第1の反射面24aと第2の反射面24bとは、拡散レーザ光L2’を微小開口部23aへ導くための条件(反射角度)を満たすようにして配置されている。
【0078】
上記構成において、近視野光ヘッド20を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド20は、図示しない試料表面と微小開口部23aとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器より出射されたレーザ光L1は、光導波路23のコア22を微小開口部23a方向に伝搬する。
【0079】
そして、レーザ光L1がコア22の先端部22cを伝搬する際には、レーザ光L1の一部が拡散等の影響により拡散レーザ光L2’として第1の反射面24a方向へ伝搬する。この拡散レーザ光L2’は、同図に示すように、まず第1の反射面24aにより第2の反射面24b方向へ反射された後、さらに第2の反射面24bにより微小開口部23a方向へ向けて反射されることにより、微小開口部23a部分に集光されるのである。
【0080】
一方、残りのレーザ光L1は、微小開口部23a部分に集光される。従って、微小開口部23a近傍には、上記残りのレーザ光L1と、拡散レーザ光L2’との合成光に基づく近視野光が生成される。そして、この近視野光と試料表面との間の相互作用により、上述した実施の形態1による近視野光ヘッド10の場合と同様にして、試料表面の状態に応じた光強度を有する伝搬光が生成される。
【0081】
ここで、上記伝搬光の光強度は、残りのレーザ光L1と拡散レーザ光L2’との合成光によるものであるため、前述した従来の近視野光ヘッド1(図6参照)における微小開口部4a近傍より形成される伝搬光の光強度より高い。そして、上記伝搬光を図示しない光検出器(例えば、フォトダイオード)により検出することにより、試料表面の状態が観察される。
【0082】
また、近視野光ヘッド20を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いた場合にも、前述した実施の形態1による近視野光ヘッド10と同様の動作により、記録媒体(図示略)に対する記録・再生が可能となる。
【0083】
以上説明したように、上述した実施の形態2による近視野光ヘッド20によれば、コア22(光導波路23)に先端部22cを形成し、かつ第1の反射面24aおよび第2の反射面24bを形成して拡散レーザ光L2’を微小開口部23aへ導くように構成したので、微小開口部23a近傍に生成される近視野光と、試料表面(または記録媒体)との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を高くすることができる。
【0084】
従って、上述した実施の形態2による近視野光ヘッド20によれば、微小開口部23a近傍に生成される近視野光と試料表面(または記録媒体)との間の相互作用に基づく伝搬光の光強度を従来の近視野光ヘッド1の場合に比して高くすることができるため、光の利用効率を高めることができるとともに、小型化、低コスト化を図ることができる。また、上述した実施の形態2による近視野光ヘッド20によれば、薄膜形成技術により容易に形成可能であるため、大量生産が可能である。
(実施の形態3)
図4は本発明の実施の形態3による近視野光ヘッド30の構成を示す平面図である。この図に示す近視野光ヘッド30は、前述した実施の形態1による近視野光ヘッド10と同様にして近視野光学顕微鏡のプローブや光記録装置の記録・再生ヘッド等に適用されるものであるが、実施の形態2による近視野光ヘッド20と同様にして光導波路33により構成されている。
【0085】
この近視野光ヘッド30において、クラッド31およびコア32は、平面基板(図示略)上に薄膜形成技術により形成されており、光導波路33を構成している。すなわち、コア32の先端部分は、テーパ状に形成されたテーパ部32aとされている。このコア32は、コア32より屈折率が小さいクラッド31によって囲まれており、図示しないレーザ発振器により発生されるレーザ光L1を導く。
【0086】
また、クラッド31の先端部31eは、端縁31aより突出するように略菱形に形成されており、先太りとなるような形状の第1のテーパ部31cおよび該第1のテーパ部31cの端部より先細りとなるような形状の第2のテーパ部31dを備えている。上記端縁31aと第1のテーパ部31cとの境界部分は、くびれ部31bとされている。
【0087】
反射膜34は、Al、Au等の金属がクラッド31の周囲に形成されてなり、光導波路33内部に外部光を入射させない役目をしている。微小開口部33aは、光導波路33(コア32)の先端に形成された微小径(数十ナノメートル)の開口部であり、この微小開口部33a部分には、反射膜34が形成されていない。先端部31eにおいて、第1の反射面34aは、第2のテーパ部31dに薄膜形成された反射膜34からなり、一方、第2の反射面34bは、上記第1の反射面34aに対向する位置にあり、第1のテーパ部31cに薄膜形成された反射膜34からなる。
【0088】
上記第1の反射面34aは、テーパ部32aからクラッド31(先端部31e)へ染みだしたレーザ光L1の一部である漏洩レーザ光L2を第2の反射面34b方向へ反射させるための面である。一方、第2の反射面34bは、第1の反射面34aにより反射された漏洩レーザ光L2をさらに微小開口部33a方向へ反射させるための面である。従って、第1の反射面34aと第2の反射面34bとは、漏洩レーザ光L2を微小開口部33aへ導くための条件(反射角度)を満たすようにして配置されている。
【0089】
上記構成において、近視野光ヘッド30を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド30は、図示しない試料表面と微小開口部33aとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、図示しないレーザ発振器より出射されたレーザ光L1は、光導波路33のコア32を微小開口部33a方向に伝搬する。
【0090】
そして、レーザ光L1がコア32のテーパ部32aを伝搬する際には、レーザ光L1の一部がクラッド31(先端部31e)に染み出し、漏洩レーザ光L2として第1の反射面34a方向へ伝搬する。この漏洩レーザ光L2は、同図に示すように、まず第1の反射面34aにより第2の反射面34b方向へ反射された後、さらに第2の反射面34bにより微小開口部33a方向へ向けて反射されることにより、微小開口部33a部分に集光されるのである。
【0091】
一方、残りのレーザ光L1は、微小開口部33a部分に集光される。従って、微小開口部33a近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により伝搬光が生成される。ここで、上記伝搬光の光強度は、残りのレーザ光L1と漏洩レーザ光L2との合成光によるものであるため、前述した従来の近視野光ヘッド1(図6参照)における伝搬光の光強度より高い。そして、上記伝搬光を図示しない光検出器(例えば、フォトダイオード)により検出することにより、試料表面の状態が観察される。
【0092】
また、近視野光ヘッド30を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いた場合にも、前述した実施の形態1による近視野光ヘッド10と同様の動作により、記録媒体(図示略)に対する記録・再生が可能となる。
【0093】
以上説明したように、上述した実施の形態3による近視野光ヘッド30によれば、クラッド31(光導波路33)に先端部31eを形成し、かつ第1の反射面34aおよび第2の反射面34bを形成して漏洩レーザ光L2を微小開口部33aへ導くように構成したので、微小開口部33a近傍に生成される近視野光と試料表面(または記録媒体)との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を前述した従来の近視野光ヘッド1の場合に比して高くすることができる。
【0094】
従って、上述した実施の形態3による近視野光ヘッド30によれば、微小開口部33a近傍に生成される近視野光と試料表面(または記録媒体)との間の相互作用に基づく伝搬光の光強度を従来の近視野光ヘッド1の場合に比して高くすることができるため、光の利用効率を高めることができるとともに、小型化、低コスト化を図ることができ、かつ薄膜形成技術により形成可能であるため、大量生産を容易に行うことができる。
(実施の形態4)
図5は本発明の実施の形態4による近視野光ヘッド40の構成を示す断面図である。この図に示す近視野光ヘッド40は、前述した実施の形態1による近視野光ヘッド10と同様にして近視野学顕微鏡の平面プローブや光記録装置の記録・再生ヘッド等に適用されるものである。
【0095】
この近視野光ヘッド40において、第1の基板41は、シリコン基板からなり、この第1の基板41の略中央部には、異方性エッチングにより、略テーパ(逆ピラミッド)状の角錐穴41aが形成されている。この角錐穴41aの底部は、第1の基板41の裏面に微小開口部41bとして数十ナノメートルの径をもって開口している。また、第1の基板41の裏面41cと角錐穴41aの周壁とのなす角度θは、55度とされている。第1の反射膜42は、Al、Au等の金属がスパッタリングや真空蒸着等により、第1の基板41の表面全体および角錐穴41aの周壁に薄膜形成されてなる。
【0096】
第2の基板43は、シリコン基板からなり、この第2の基板43の略中央部には、貫通穴43a、および貫通穴43aの周縁から逆テーパ状のテーパ部43bが形成されている。第2の反射膜44は、Al、Au等の金属がスパッタリングや真空蒸着等により第2の基板43の裏面全体、およびテーパ部43bの周壁に薄膜形成されてなる。
【0097】
この第2の基板43と第1の基板41とが積層されることにより、同図に示すように角錐穴41a、テーパ部43aおよび貫通穴43aの形状に一致する断面略菱形の空間45が形成される。レーザ発振器46より発生されるレーザ光L1は、上記空間45を伝搬しつつ微小開口部41bへ導かれる。すなわち、空間45は、レーザ光L1の光導波路としての役目をしている。
【0098】
ここで、第1の反射面42aは、空間45において拡散等されて微小開口部41bへ直接伝搬しない、レーザ光L1の一部である拡散レーザ光L2’を第2の反射面44a方向へ反射させるための面である。一方、第2の反射面44aは、第1の反射面42aにより反射された拡散レーザ光L2’をさらに微小開口部41b方向へ反射させるための面である。従って、第1の反射面42aと第2の反射面44aとは、拡散レーザ光L2’を微小開口部41bへ導くための条件(反射角度)を満たすようにして配置されている。
【0099】
上記構成において、近視野光ヘッド40を近視野光学顕微鏡のプローブとして用いる場合には、近視野光ヘッド40は、図示しない試料表面と微小開口部41bとが近接する位置に配設される。このような配設状態において、レーザ発振器46より出射されたレーザ光L1は、空間45を微小開口部41b方向に伝搬する。
【0100】
そして、レーザ光L1が空間45を伝搬する際には、レーザ光L1の一部が拡散等の影響により拡散レーザ光L2’として第1の反射面42a方向へ伝搬する。この拡散レーザ光L2’は、同図に示すように、まず第1の反射面42aにより第2の反射面44a方向へ反射された後、さらに第2の反射面44aにより微小開口部41b方向へ向けて反射されることにより、微小開口部41b部分に集光されるのである。
【0101】
一方、残りのレーザ光L1は、微小開口部41b部分に集光される。従って、微小開口部41b近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により、高い光強度の伝搬光が生成される。ここで、上記伝搬光の光強度は、残りのレーザ光L1と拡散レーザ光L2’との合成光によるものであるため、前述した従来の近視野光ヘッド1(図6参照)における伝搬光の光強度より高い。そして、上記伝搬光を図示しない光検出器(例えば、フォトダイオード)により検出することにより、試料表面の状態が観察される。
【0102】
また、近視野光ヘッド40を光記録装置の記録・再生ヘッドとして用いた場合にも、前述した実施の形態1による近視野光ヘッド10と同様の動作により、記録媒体(図示略)に対する記録・再生が可能となる。
【0103】
以上説明したように、上述した実施の形態4による近視野光ヘッド40によれば、第1の基板41、第1の反射膜42、第2の基板43および第2の反射膜44により光導波路である空間45を形成し、かつ第1の反射面42aおよび第2の反射面44aを形成して拡散レーザ光L2’を微小開口部41bへ導くように構成したので、生成される伝搬光の光強度を前述した従来の近視野光ヘッド1の場合に比して高くすることができる。さらに、光の利用効率を高めることができるとともに、小型化、低コスト化を図ることができる。また、上述した実施の形態4による近視野光ヘッド40によれば、シリコン基板形成技術により容易に形成可能であるため、大量生産が可能である。
【0104】
以上、本発明の実施の形態1〜4について詳述してきたが、具体的な構成例は、これらの実施の形態1〜4に限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、上述した実施の形態1〜4による近視野光ヘッドにおいては、先端部11e(図1参照)、先端部22c(図3参照)、先端部31e(図4参照)ならびに第1の基板41および第2の基板43(図5参照)の各形状を第1の反射面および第2の反射面を有するように形成した例について説明したが、これに限定されることなく、漏洩レーザ光L2(または拡散レーザ光L2’)を微小開口部へ集光するような形状であればいかなる形状であってもよく、例えば、球形状であってもよい。
【0105】
次に、実施の形態4で示したレーザ光源に代えて、光導波路端面からの光を用いた実施の形態について説明する。
(実施の形態5)
図7は本発明の実施の形態5による近視野光ヘッド50の構成を示す断面図である。シリコン基板56に異方性エッチングによって形成した斜面に反射膜52(本実施の形態においてはAl膜)を積層し、そのうえにコア51とクラッド53からなる導波路を形成する。上面には2次反射膜54の上にテーパ状のSiO2層57が形成されている。このようなテーパの下面に反射膜がオーバーハングする構造は、例えば公開特許公報(特開平11−74583)に開示されているような、充填物の上にAlをパターニングした後に充填物を除去する方法によって製造することができる。テーパの先端は微小開口55になっている。導波路を伝播した光は反射膜52で反射後、微小開口55に向かう。微小開口55に直接到達しなかった光はテーパ内部で乱反射した後に導波路方向に逆行する。この光を2次反射膜54で反射して、その一部を微小開口55に向かわせることができる。入射光に比べて大きく広がった反射光を2次反射膜54でもう一度反射させて微小開口55に向かわせるという構造になっている。このようにして、平面型近視野光ヘッドの光効率を大幅に増大することができる。
(実施の形態6)
図8は本発明の実施の形態6による近視野光ヘッド60の構成を示す断面図である。シリコン基板61に異方性エッチングによって形成した斜面に反射膜62を形成し、その上にコア63、クラッド64から成る導波路が形成されている。これとは別のシリコン基板65に、やはり異方性エッチングによって四角錐形状のテーパを形成し、表面を反射膜67でおおう。実施の形態5で述べた方法によって、このテーパにオーバーハングした2次反射膜69を形成する。テーパ先端は微小開口68となっていて、ここから発生する近視野光によって記録媒体と相互作用する。シリコン基板61と65は接着剤66によって位置決めされて接着されている。光導波路を伝播した光は反射膜62で反射した後、テーパ内に入り、微小開口68へ向かう。微小開口68は入射光波長よりも微小なサイズになっているため、入射光のうち大部分は反射膜67で反射されて導波路方向に逆行する。このとき、入射光にくらべて反射光のほうが空間的に極めて広く広がっていることを利用して、テーパ下面にオーバーハングしている2次反射膜69が反射光を反射して、もう一度微小開口68の方向へ光を向かわせる。これにより、入射光強度に対する近視野光強度の効率が大幅に向上する。
(実施の形態7)
図9は本発明の実施の形態7による近視野光ヘッド70の構成を示す断面図である。実施の形態6とほぼ同一構造であり同一部分には同一符号を当て、説明を略す。相違点は2つのシリコン基板61と65のあいだに、レンズ72を含むレンズ基板71が接着剤66によって接着されている点である。これにより、反射膜62で反射した光が集光され、テーパ部に入り、微小開口68に到達しないで逆行して来た光は2次反射膜69によってふたたび微小開口68の方向に向かわされる。これにより入射入射光強度に対する近視野光強度の効率が大幅に向上する。
【0106】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1、2、5、6に記載の発明によれば、漏洩光を集光面により微小開口部へ集光するように構成するので、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を高めることができるという効果を奏する。
【0107】
従って、請求項1、2、5、6に記載の発明によれば、伝搬光の光強度が高いため、従来のフォトマルチプライヤに代えて、比較的、低感度な光検出器(例えば、フォトダイオード)を用いても、十分な光検出結果を得ることができるため、小型化、低コスト化を図ることができるという効果を奏する。
【0108】
また、請求項3、4、7、8に記載の発明によれば、拡散光を集光面により微小開口部へ集光するように構成とするので、微小開口部近傍に生成される近視野光と試料表面との間の相互作用により生成される伝搬光の光強度を高めることができるという効果を奏する。
【0109】
従って、請求項3、4、7、8に記載の発明によれば、上記伝搬光の光強度が高いため、従来のフォトマルチプライヤに代えて、比較的、低感度な光検出器(例えば、フォトダイオード)を用いても、高感度を得ることができるため、小型化、低コスト化を図ることができるという効果を奏する。
【0110】
また、請求項3〜8に記載の発明によれば、基板生成技術を用いて作成できるため、光ファイバを用いた場合に比して容易に大量生産を行うことができるという効果を奏する。
【0111】
また、請求項9に記載の発明によれば、高いS/N比の出力信号が得られ、データ転送速度の向上が実現される、という効果を奏する。
【0112】
請求項10に記載の発明によれば、入射光のうち、前記光学的微小開口に到達する光強度を増加させることができる、という効果を奏する。
【0113】
請求項11に記載の発明によれば、低い製造コストで前記光学的微小開口を製造することができる、という効果を奏する。
【0114】
請求項12に記載の発明によれば、導光構造内での光損失を低減することができる、という効果を奏する。
【0115】
請求項13に記載の発明によれば、近視野光ヘッドの軽量化が実現される、という効果を奏する。
【0116】
請求項14から16に記載の発明によれば、製造コストの低減が実現される、という効果を奏する。
【0117】
請求項17に記載の発明によれば、前記導光構造と前記光導波路のそれぞれを製造する工程が簡略で、従来技術の利用によって行えるため、品質管理が容易になる、という効果を奏する。
【0118】
請求項18に記載の発明によれば、入射光強度に対する近視野光強度が向上する、という効果を奏する。
【0119】
請求項19に記載の発明によれば、従来の磁気ディスクのサスペンションアーム、フレクシャ、ボイスコイルモータ、制御回路などに代表される従来技術を大幅な変更なく利用して、近視野光情報記録再生装置を実現することができる、という効果を奏する。また、前記記録媒体表面からの前記光学的微小開口の距離が、入射光波長に対して極めて短く抑えられるため、より高密度な情報の記録および再生が可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による近視野光ヘッド10の構成を示す側面図である。
【図2】図1に示す先端部11eの構成を示す拡大図である。
【図3】本発明の実施の形態2による近視野光ヘッド20の構成を示す平面図である。
【図4】同実施の形態3による近視野光ヘッド30の構成を示す平面図である。
【図5】同実施の形態4による近視野光ヘッド40の構成を示す側断面図である。
【図6】従来の近視野光ヘッド1の構成を示す側面図である。
【図7】本発明の実施の形態5による近視野光ヘッド50の構成を示す側断面図である。
【図8】同実施の形態6による近視野光ヘッド60の構成を示す側断面図である。
【図9】同実施の形態4による近視野光ヘッド70の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
10 近視野光ヘッド
11 クラッド
12 コア
13 光ファイバ
13a 微小開口部
14 反射膜
14a 第1の反射面
14b 第2の反射面
20 近視野光ヘッド
21 クラッド
22 コア
23 光導波路
23a 微小開口部
24 反射膜
24a 第1の反射面
24b 第2の反射面
30 近視野光ヘッド
31 クラッド
32 コア
33 光導波路
33a 微小開口部
34 反射膜
34a 第1の反射面
34b 第2の反射面
40 近視野光ヘッド
41 第1の基板
41a 角錐穴
41b 微小開口部
42 第1の反射膜
42a 第1の反射面
44 第2の反射膜
44a 第2の反射面
45 空間
50 近視野光ヘッド
51 コア
52 反射膜
53 クラッド
54 2次反射膜
55 微小開口
56 シリコン基板
57 SiO2層
60 近視野光ヘッド
61 シリコン基板
62 反射膜
63 コア
64 クラッド
65 シリコン基板
66 接着剤
67 反射膜
68 微小開口
69 2次反射膜
70 近視野光ヘッド
71 レンズ基板
72 レンズ
Claims (19)
- 光を伝搬させ、かつその先端に微小開口部が形成されてなるコアと、
前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの周囲を取りまくようにして光ファイバを構成するクラッドと、
前記クラッドの外周面に薄膜形成された反射膜とを備え、
前記クラッドの先端部分は、くびれ部を有するように段状に形成されてなり、
前記コアから前記クラッドへの漏洩光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されてなることを特徴とする近視野光ヘッド。 - 前記集光面は、
前記漏洩光を反射させる前記反射膜による第1の反射面と、
前記第1の反射面により反射された前記漏洩光を前記微小開口部へ向けて反射させる第2の反射面と、からなることを特徴とする請求項1に記載の近視野光ヘッド。 - 基板の表面に形成されるとともに入射される光を伝搬させ、前記光の入射方向に平行な面における先端部分の断面が略菱形とされかつ先端が微小開口部とされたコアと、
前記基板の表面に形成され、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの先端部分以外の部分の周囲を取り巻くようにして光導波路を構成するクラッドと、
前記クラッドおよび前記コアの先端部分の周囲に形成された反射膜とを備え、
前記コアの先端部分には、前記光が拡散された拡散光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする近視野光ヘッド。 - 前記集光面は、
前記拡散光を反射させる前記反射膜による第1の反射面と、
前記第1の反射面により反射された前記拡散光を前記微小開口部へ向けて反射させる第2の反射面と、からなることを特徴とする請求項3に記載の近視野光ヘッド。 - 基板の表面に形成され、先端部分がテーパ状とされかつ先端が微小開口部とされた、光を伝搬させるコアと、
前記基板の表面に形成され、前記コアより屈折率が低くかつ前記コアの周囲を取り巻くようにして光導波路を構成するクラッドと、
前記クラッドの周囲に形成された反射膜とを備え、
前記クラッドの先端部分には、前記コアの先端部より漏洩した漏洩光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする近視野光ヘッド。 - 前記集光面は、
前記漏洩光を反射させる前記反射膜による第1の反射面と、
前記第1の反射面により反射された前記漏洩光を前記微小開口部へ向けて反射させる第2の反射面と、からなることを特徴とする請求項5に記載の近視野光ヘッド。 - 表面から裏面までを貫通しかつ裏面側が微小開口部とされた貫通穴であって先端部分が略テーパ状とされた貫通穴が形成された平面基板と、
前記平面基板における前記貫通穴の周壁に薄膜形成された反射膜と、
前記反射膜内の空間を光導波路とする光を発生する光発生器とを備え、
前記光導波路の先端部分には、前記光が拡散した拡散光を前記微小開口部へ集光する、前記反射膜による集光面が形成されていることを特徴とする近視野光ヘッド。 - 前記集光面は、
前記拡散光を反射させる前記反射膜による第1の反射面と、
前記第1の反射面により反射された前記拡散光を前記微小開口部へ向けて反射させる第2の反射面と、からなることを特徴とする請求項7に記載の近視野光ヘッド。 - 近視野光を介して記録媒体と相互作用することによって情報の記録あるいは再生あるいはその両者を行う近視野光ヘッドにおいて、
基板に設けられたテーパ状の導光構造の先端に形成され、入射光波長よりも小さいサイズであり、前記近視野光を発生する光学的微小開口と、
前記導光構造の内部壁面に設けられ、前記導光構造の内部壁面により反射された光を前記微小開口方向に反射する2次反射膜とを設けたことを特徴とする近視野光ヘッド。 - 前記導光構造が基板にテーパ状に開けられた空間、あるいは基板にテーパ状に開けられた空間を誘電体で充填したものであることを特徴とする請求項9に記載の近視野光ヘッド。
- 前記導光構造が基板表面にテーパ状に積層された誘電体からなることを特徴とする請求項9に記載の近視野光ヘッド。
- 前記導光構造がコアあるいはクラッドあるいはその両者を含むことを特徴とする請求項9に記載の近視野光ヘッド。
- 前記導光構造が光導波路と光学的に接続していることを特徴とする請求項9から12のいずれかに記載の近視野光ヘッド。
- 前記2次反射膜が前記導光構造と前記光導波路の接続部に形成されていることを特徴とする請求項13に記載の近視野光ヘッド。
- 前記光導波路が基板表面に形成されたものであることを特徴とする請求項13あるいは14に記載の近視野光ヘッド。
- 前記導光構造と前記光導波路が同一基板に形成されたものであることを特徴とする請求項13から15のいずれかに記載の近視野光ヘッド。
- 前記導光構造と前記光導波路が別々の基板に形成され、接着されたものであることを特徴とする請求項13から15のいずれかに記載の近視野光ヘッド。
- 前記2次反射膜が前記入射光光路を遮らない外側に形成されていることを特徴とする請求項9から17のいずれかに記載の近視野光ヘッド。
- 前記情報の記録および再生およびその両者が、前記記録媒体との相対運動によって発生する浮上力を用いて前記記録媒体表面から浮上して走査することによって行われるものであることを特徴とする請求項9から18のいずれかに記載の近視野光ヘッド。
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