JP5397200B2 - Thermally assisted magnetic head and recording / reproducing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、高密度磁気記録が可能な熱アシスト磁気ヘッド及びこれを用いた記録再生装置に関する。   The present invention relates to a heat-assisted magnetic head capable of high-density magnetic recording and a recording / reproducing apparatus using the same.

従来、例えばHDD(Hard Disc Drive)等の情報記録再生装置の次世代技術として、微小なスポットサイズの光を用いて高密度磁気記録を行う熱アシスト磁気記録技術が開発されている。この熱アシスト磁気記録において、高密度記録を達成するためには、用いる光のスポットサイズをより小さくする必要がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a next-generation technology for an information recording / reproducing apparatus such as an HDD (Hard Disc Drive), a heat-assisted magnetic recording technology that performs high-density magnetic recording using light with a minute spot size has been developed. In this heat-assisted magnetic recording, in order to achieve high density recording, it is necessary to make the spot size of the light used smaller.

そして、光のスポットサイズをより小さくするための一つの手法として、導電体に伝播光を照射した際に生じる表面プラズモン共鳴現象を利用する手法が提案されている。この手法では、表面プラズモン共鳴現象により導電体の端部に例えば近接場光等の微小光が生成される。それゆえ、この手法を用いて近接場光を生成することによって、従来の光学系では実現できなかった微小なスポットサイズを有する微小光を記録媒体に照射することが可能となる。   As one technique for reducing the light spot size, a technique using a surface plasmon resonance phenomenon that occurs when a conductor is irradiated with propagating light has been proposed. In this method, minute light such as near-field light is generated at the end of the conductor due to the surface plasmon resonance phenomenon. Therefore, by generating near-field light using this method, it is possible to irradiate the recording medium with minute light having a minute spot size that could not be realized by a conventional optical system.

上述した手法において、導電体に表面プラズモン共鳴現象を発生させて近接場光を生成するために、導電体の寸法は、数十から数百nm程度に設定される。また、目的とする磁気記録密度が高くなると、近接場光を発生する導電体の端部の寸法をより微小にする必要がある。このように端部が微小な寸法を有する導電体に対して、例えばLD(レーザダイオード)等の光源から出射される光を集光して照射させるために、集積性がよく且つ高い伝播効率を有する光学系が必要となる。   In the above-described method, in order to generate a surface plasmon resonance phenomenon in the conductor to generate near-field light, the size of the conductor is set to about several tens to several hundreds of nm. In addition, when the target magnetic recording density is increased, it is necessary to further reduce the size of the end portion of the conductor that generates near-field light. In order to collect and irradiate light emitted from a light source such as an LD (laser diode), for example, to a conductor having a minute dimension at its end, it has good integration and high propagation efficiency. An optical system is required.

そこで、従来、熱アシスト磁気ヘッドにおいて、集積性がよく且つ高い伝播効率を有する種々の光学系が提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1には、磁気記録再生ヘッドの製造プロセスと同様のプロセスを利用して、光導波路を磁気記録再生ヘッドの近傍に作成し、導波路の入り口近傍に例えばLD等の光源を配置するという構成が提案されている。   In view of this, conventionally, various optical systems having good integration and high propagation efficiency have been proposed for thermally-assisted magnetic heads (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, an optical waveguide is created in the vicinity of the magnetic recording / reproducing head using a process similar to the manufacturing process of the magnetic recording / reproducing head, and a light source such as an LD is disposed near the entrance of the waveguide. A configuration is proposed.

特開2008−59693号公報JP 2008-59693 A

上述のように、特許文献1に開示の光学系では、光源と磁気記録再生ヘッドとの間に光導波路を設ける構成が提案されているが、このような構成では、次のような問題が生じるおそれがある。   As described above, in the optical system disclosed in Patent Document 1, a configuration in which an optical waveguide is provided between a light source and a magnetic recording / reproducing head has been proposed. However, such a configuration causes the following problems. There is a fear.

まず、光導波路のサイズを例えばLD等の光源から射出された光のビーム径より大きくすると、光導波路における光のカップリング効率は上がるが、光導波路内を伝搬する光はマルチモードとなるためモード間で干渉が生じてしまう。   First, if the size of the optical waveguide is made larger than the beam diameter of light emitted from a light source such as an LD, the coupling efficiency of light in the optical waveguide increases, but the light propagating in the optical waveguide becomes multimode, so the mode Interference occurs between them.

また、導波路長が波長と同程度、あるいは、それ以下であれば、ある程度、モード間で干渉が生じても、導波路内の光強度分布を予測することができ、それに合わせて光導波路の出射口の形状を精度よく形成することができる。しかしながら、導波路長が波長よりも比較的長い場合は、導波路内の光強度分布を予測することが困難であるため、光導波路の出射口において、安定した波面を有する出射光を得ることが困難になる。すなわち、光源からの光を効率よく光照射素子に伝播することが困難になるという問題が生じる。   If the waveguide length is about the same as or shorter than the wavelength, the light intensity distribution in the waveguide can be predicted even if there is some interference between modes. The shape of the emission port can be formed with high accuracy. However, when the waveguide length is relatively longer than the wavelength, it is difficult to predict the light intensity distribution in the waveguide, so that it is possible to obtain outgoing light having a stable wavefront at the exit of the optical waveguide. It becomes difficult. That is, there arises a problem that it becomes difficult to efficiently propagate light from the light source to the light irradiation element.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、熱アシスト磁気ヘッド及びこれを用いた記録再生装置において、熱アシスト磁気ヘッドの集積性(製造容易性)に優れ且つ光源からの光を効率よく光照射素子に伝播することである。   The present invention has been made in view of the above problems. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat-assisted magnetic head and a recording / reproducing apparatus using the heat-assisted magnetic head that are excellent in integration (manufacturability) and efficiently transmit light from a light source to a light irradiation element. is there.

上記課題を解決するために、本発明の熱アシスト磁気ヘッドは、光基板と、第1集光部と、第2集光部と、光照射素子と、導波路と、磁気記録素子とを備える構成とし、各部の構成を次のようにする。光基板は、スライダ基板の媒体対向面側とは反対側から入射される光源からの光を集光する集光部がスライダ基板の媒体対向面側とは反対側の面に形成され、スライダ基板の媒体対向面側に接続される。第1集光部は、スライダ基板の媒体対向面に直交する側面上に屈折率の互いに異なる複数の材料層がスライダ基板の側面と垂直な方向に積層されて回折格子状に設けられ、光基板からの光をスライダ基板の側面と直交する方向に集光し、該集光された第1の光を射出する。第2集光部は、スライダ基板の側面上で且つ第1集光部の第1の光の出射側に第1集光部のスライダ基板の側面に直交する方向の厚さよりも薄い厚さでスライダ基板の側面に直交する方向に設けられ、スライダ基板の側面に直交する方向の厚さが一定とされ、第1の光の入射面が凸状曲面とされ、第1集光部から射出された第1の光をスライダ基板の側面と平行で且つ第1の光の伝播方向に直交する方向に集光し、該集光された第2の光を射出する。光照射素子は、スライダ基板の側面上で且つ第2集光部の第2の光の出射側に設けられ、第2集光部から射出された第2の光により記録媒体に照射する記録光を生成し、該記録光を射出する。導波路は、スライダ基板の側面上で第2集光部と光照射素子との間に設けられ、第2集光部から射出された第2の光を光照射素子に導く。そして、磁気記録素子は、スライダ基板の側面上で導波路とは絶縁層を介して設けられ、記録磁界を生成し、該生成した記録磁界を記録媒体の記録光が照射される領域に印加する。 In order to solve the above-described problems, a thermally-assisted magnetic head according to the present invention includes an optical substrate, a first light collecting unit, a second light collecting unit, a light irradiation element, a waveguide, and a magnetic recording element. The configuration is as follows. The optical substrate has a condensing portion for condensing light from a light source incident from the side opposite to the medium facing surface side of the slider substrate formed on the surface of the slider substrate opposite to the medium facing surface side. Connected to the medium facing surface side. The first condensing unit is provided with a plurality of material layers having different refractive indexes on a side surface perpendicular to the medium facing surface of the slider substrate in a direction perpendicular to the side surface of the slider substrate. Is condensed in a direction perpendicular to the side surface of the slider substrate, and the condensed first light is emitted. The second condensing part is thinner than the thickness in the direction perpendicular to the side surface of the slider substrate of the first condensing unit on the side surface of the slider substrate and on the first light exit side of the first condensing unit. Provided in a direction orthogonal to the side surface of the slider substrate, the thickness in the direction orthogonal to the side surface of the slider substrate is constant, the incident surface of the first light is a convex curved surface, and is emitted from the first light collecting unit The first light is condensed in a direction parallel to the side surface of the slider substrate and perpendicular to the propagation direction of the first light, and the condensed second light is emitted. The light irradiation element is provided on the side surface of the slider substrate and on the second light emitting side of the second light collecting unit, and the recording light is applied to the recording medium by the second light emitted from the second light collecting unit. And the recording light is emitted. The waveguide is provided between the second light collecting unit and the light irradiation element on the side surface of the slider substrate, and guides the second light emitted from the second light collecting unit to the light irradiation element. The magnetic recording element is provided on the side surface of the slider substrate via an insulating layer with respect to the waveguide , generates a recording magnetic field, and applies the generated recording magnetic field to a region of the recording medium irradiated with the recording light. .

また、本発明の情報記録装置は、上記本発明の熱アシスト磁気ヘッドと、熱アシスト磁気ヘッドを駆動する駆動部とを備える構成とする。   The information recording apparatus of the present invention includes the above-described heat-assisted magnetic head of the present invention and a drive unit that drives the heat-assisted magnetic head.

上述したように本発明の熱アシスト磁気ヘッドにおいては、磁気記録素子と、光照射素子とに加え、光源から出射される光を集光部によって集光する光基板と、光基板からの光を互いに異なる方向に集光する機能を有する第1集光部及び第2集光部と、第2集光部からの光を光照射素子に導く導波路とを備える。具体的には、光基板は、スライダ基板の媒体対向面側とは反対側から入射される光源からの光を集光する集光部がスライダ基板の媒体対向面側とは反対側の面に形成され、スライダ基板の媒体対向面側に接続される。第1集光部は、スライダ基板の媒体対向面に直交する側面上に屈折率の互いに異なる複数の材料層がスライダ基板の側面と垂直な方向に積層されて回折格子状に設けられ、光基板からの光をスライダ基板の側面と直交する方向に集光する機能を有する。一方、第2集光部は、スライダ基板の側面上で且つ第1集光部の第1の光の出射側に第1集光部のスライダ基板の側面に直交する方向の厚さよりも薄い厚さでスライダ基板の側面に直交する方向に設けられ、スライダ基板の側面に直交する方向の厚さが一定とされ、第1の光の入射面が凸状曲面とされ、第1集光部からの出射光(第1の光)をスライダ基板の側面と平行で且つ第1の光の伝播方向に直交する方向に集光する機能を有する。すなわち、本発明では、光基板からの光を互いに異なる一次元方向に2段階に分けて集光する。それゆえ、前述した例えばLD等の比較的スポット径の大きな光を出射する光源を熱アシスト磁気ヘッドの光源として用いた場合においても、容易に目的とするサイズの光スポットを有する光を光照射素子に導入することができる。その結果、本発明では、集光部、第1集光部及び第2集光部により、光源からの光を光照射素子に導入する際の光利用効率の低下を抑制することが可能となる。 As described above, in the thermally-assisted magnetic head of the present invention, in addition to the magnetic recording element and the light irradiation element, the optical substrate that condenses the light emitted from the light source by the condensing unit, and the light from the optical substrate. A first light collecting unit and a second light collecting unit having a function of collecting light in different directions, and a waveguide for guiding light from the second light collecting unit to the light irradiation element . Specifically, the optical substrate has a condensing part that collects light from a light source incident from the side opposite to the medium facing surface side of the slider substrate on the surface opposite to the medium facing surface side of the slider substrate. Formed and connected to the medium facing surface side of the slider substrate. The first condensing unit is provided with a plurality of material layers having different refractive indexes on a side surface perpendicular to the medium facing surface of the slider substrate in a direction perpendicular to the side surface of the slider substrate. From the slider substrate in a direction perpendicular to the side surface of the slider substrate. On the other hand, the second light condensing unit is thinner on the side surface of the slider substrate and on the first light exit side of the first light condensing unit than the thickness in the direction perpendicular to the side surface of the slider substrate of the first light condensing unit. The thickness of the first substrate is set in a direction orthogonal to the side surface of the slider substrate, the thickness in the direction orthogonal to the side surface of the slider substrate is constant, and the incident surface of the first light is a convex curved surface. Has a function of condensing the emitted light (first light) in a direction parallel to the side surface of the slider substrate and perpendicular to the propagation direction of the first light. That is, in the present invention, the light from the optical substrate is collected in two steps in different one-dimensional directions. Therefore, even when the above-described light source that emits light having a relatively large spot diameter, such as an LD, is used as the light source of the thermally assisted magnetic head, light having a light spot of a desired size can be easily irradiated with the light irradiation element. Can be introduced. As a result, in the present invention, the light collecting unit, the first light collecting unit, and the second light collecting unit can suppress a decrease in light utilization efficiency when light from the light source is introduced into the light irradiation element. .

また、第1集光部及び第2集光部は、スライダ基板の媒体対向面側と直交する側面上に形成されるので、既存の磁気ヘッド素子の製造プロセスを利用して、スライダ基板の側面上に第1集光部及び第2集光部を容易に製造することができる。例えば、第1集光部は、スライダ基板の側面上に例えば材料や形状が互いに異なる層を順次積層することにより形成することができ、スライダ基板の側面に垂直な方向に所望の集光機能を有する構成を容易に製造することができる。また、第2集光部は、例えば、所定の屈折率の層を、フォトリソグラフィ等の技術を用いて、第1集光部からの第1の光をスライダ基板の側面と平行で且つ第1の光の伝播方向に直交する方向に集光するような形状にパターンニングすることより形成することができる。すなわち、本発明では、第2集光部もまた、スライダ基板の側面上に、容易に製造することができる。   Further, since the first condensing part and the second condensing part are formed on the side surface orthogonal to the medium facing surface side of the slider substrate, the side surface of the slider substrate is utilized by utilizing the existing manufacturing process of the magnetic head element. A 1st condensing part and a 2nd condensing part can be manufactured easily on the top. For example, the first light collecting unit can be formed by sequentially laminating layers having different materials and shapes on the side surface of the slider substrate, and has a desired light collecting function in a direction perpendicular to the side surface of the slider substrate. The structure which has can be manufactured easily. In addition, the second light collecting unit, for example, applies a first light from the first light collecting unit in parallel with the side surface of the slider substrate and a first refractive index layer using a technique such as photolithography. It can be formed by patterning into a shape that condenses light in a direction orthogonal to the light propagation direction. In other words, in the present invention, the second light condensing part can also be easily manufactured on the side surface of the slider substrate.

上述のように、本発明では、スライダ基板の側面上に第1集光部及び第2集光部を容易に形成することができるとともに、第1集光部及び第2集光部により、光源からの光を効率よく光照射素子に伝播することができる。それゆえ、本発明によれば、集積性(製造容易性)に優れ且つ光源からの光を効率よく光照射素子に伝播することのできる熱アシスト磁気ヘッド及びこれを用いた記録再生装置を提供することができる。   As described above, in the present invention, the first condensing part and the second condensing part can be easily formed on the side surface of the slider substrate, and the first condensing part and the second condensing part provide a light source. Can be efficiently propagated to the light irradiation element. Therefore, according to the present invention, there are provided a thermally assisted magnetic head that is excellent in integration (manufacturability) and can efficiently propagate light from a light source to a light irradiation element, and a recording / reproducing apparatus using the same. be able to.

本発明の第1の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a thermally-assisted magnetic head according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの第2集光部の概略平面図である。It is a schematic plan view of the 2nd condensing part of the thermally assisted magnetic head which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドにおける第1及び第2集光部の集光作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the condensing effect | action of the 1st and 2nd condensing part in the heat-assisted magnetic head which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの第1集光部の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the 1st condensing part of the thermally-assisted magnetic head which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図4に示す第1集光部を用いる場合の入射光及び集光した光の光強度分布を示す図である。It is a figure which shows the light intensity distribution of the incident light at the time of using the 1st condensing part shown in FIG. 4, and the condensed light. 変形例1の熱アシスト磁気ヘッドにおける第1集光部の概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a first light collecting unit in a heat-assisted magnetic head according to Modification 1. 変形例2の熱アシスト磁気ヘッドにおける第1集光部の概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a first light collecting unit in a heat-assisted magnetic head according to Modification 2. 変形例3の熱アシスト磁気ヘッドにおける第2集光部の概略平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view of a second light collecting unit in a heat-assisted magnetic head according to Modification 3. 変形例4の熱アシスト磁気ヘッドの概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a heat-assisted magnetic head of modification example 4. 変形例5の熱アシスト磁気ヘッドにおける第1及び第2集光部の集光作用を説明するための図である。FIG. 10 is a view for explaining the light condensing action of the first and second light converging parts in the heat-assisted magnetic head of Modification Example 5. 変形例5のアシスト磁気ヘッドにおける第1及び第2集光部の概略平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view of first and second light collecting portions in an assist magnetic head according to Modification Example 5. 本発明の第2の実施形態に係る記録再生装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the recording / reproducing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る記録再生装置の浮上スライダ付近の拡大側面図である。It is an enlarged side view of the vicinity of the flying slider of the recording / reproducing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

以下本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施形態(熱アシスト磁気ヘッド)
(1)熱アシスト磁気ヘッドの構成
(2)第1及び第2集光部による集光作用の説明
(3)第1集光部の集光特性
2.第1の実施形態の変形例(熱アシスト磁気ヘッド)
3.第2の実施形態(記録再生装置)
The best mode for carrying out the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples. The description will be made in the following order.
1. First embodiment (thermally assisted magnetic head)
(1) Configuration of thermally assisted magnetic head (2) Description of light collecting action by first and second light collecting parts (3) Light collecting characteristic of first light collecting part Modified example of the first embodiment (thermally assisted magnetic head)
3. Second embodiment (recording / reproducing apparatus)

<1.第1の実施形態(熱アシスト磁気ヘッド)>
光源からの光を導波路で長距離伝播させて安定した波面を得るための手法として、導波路内において、光をシングルモードで伝播させる手法が考えられる。ただし、この場合、通常、導波路のコアサイズは例えばLD等の光源からの出射光のスポットサイズより小さくなる。例えば、導波路のコアをTa(n=2.15)で形成し、その周囲のクラッド材をAl(n=1.65)で形成し、導波路の入射光の波長を850nmとした場合、光をシングルモードで伝播させるためにはコアの断面サイズは約300nm以下となる。それに対して、一般的なLDの出射光のフィールド形状は数μm程度である。
<1. First Embodiment (Heat Assisted Magnetic Head)>
As a technique for obtaining a stable wavefront by propagating light from a light source for a long distance in a waveguide, a technique for propagating light in a single mode in the waveguide can be considered. In this case, however, the core size of the waveguide is usually smaller than the spot size of light emitted from a light source such as an LD. For example, the core of the waveguide is formed of Ta 2 O 5 (n = 2.15), the surrounding cladding material is formed of Al 2 O 3 (n = 1.65), and the wavelength of incident light in the waveguide Is 850 nm, the core cross-sectional size is about 300 nm or less in order to propagate light in a single mode. On the other hand, the field shape of light emitted from a typical LD is about several μm.

すなわち、シングルモード伝播路のコアサイズと、光源からの出射光のスポットサイズには一桁程度の違いがある。それゆえ、光導波路に、例えばLD等の光源からの光を直接入射すると、導波路のコアに導入されない光は、そのまま放射光となる。このような光源と導波路との直接結合では、光利用効率が大きく劣化する。したがって、光導波路としてシングルモード導波路を用いる場合、光源からの光を集光して光導波路に導入するための集光手段が必要となる。   That is, there is a difference of about one digit between the core size of the single mode propagation path and the spot size of the light emitted from the light source. Therefore, when light from a light source such as an LD is directly incident on the optical waveguide, light that is not introduced into the core of the waveguide becomes radiated light as it is. In such direct coupling between the light source and the waveguide, the light utilization efficiency is greatly deteriorated. Therefore, when a single mode waveguide is used as the optical waveguide, a condensing means for condensing light from the light source and introducing it into the optical waveguide is required.

そこで、本実施形態では、そのような集光機能を有し、且つ、既存の製造プロセスの手順で作製が容易な構造の熱アシスト磁気ヘッドの一構成例について説明する。   Therefore, in the present embodiment, a configuration example of a heat-assisted magnetic head having such a light condensing function and having a structure that can be easily manufactured by a procedure of an existing manufacturing process will be described.

(1)熱アシスト磁気ヘッドの構成
図1に、本発明の第1の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの概略断面構成例を示す。なお、図1は、スライダ基板1の媒体対向面2及び側面3を横切る断面構造を図示したものである。
(1) Configuration of Thermally Assisted Magnetic Head FIG. 1 shows a schematic sectional configuration example of a thermally assisted magnetic head according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 illustrates a cross-sectional structure across the medium facing surface 2 and the side surface 3 of the slider substrate 1.

本実施形態の熱アシスト磁気ヘッド50は、スライダ基板1の媒体対向面2、いわゆるエアベアリングサーフェイス面(以下、ABS面という)に対してほぼ垂直となる空気流出側の側面3上に形成される。それゆえ、側面3上に形成された熱アシスト磁気ヘッド50の側面3側とは反対側の面がトレーリング面となる。   The heat-assisted magnetic head 50 of the present embodiment is formed on the side 3 on the air outflow side that is substantially perpendicular to the medium facing surface 2 of the slider substrate 1, the so-called air bearing surface (hereinafter referred to as ABS surface). . Therefore, the surface opposite to the side surface 3 side of the thermally assisted magnetic head 50 formed on the side surface 3 is the trailing surface.

なお、図1に示す例では、スライダ基板1の媒体対向面2とは反対側の面に、例えば接着剤等からなる接続部61を介して、ファブリペロー型のLDや面発光レーザ等の光源(図示せず)を形成した基板71が設けられる。面発光レーザとしては、例えばVCSEL(Vertically Cavity Surface Emitting LASER)を用いることができる。   In the example shown in FIG. 1, a light source such as a Fabry-Perot type LD or a surface emitting laser is provided on a surface opposite to the medium facing surface 2 of the slider substrate 1 via a connecting portion 61 made of, for example, an adhesive. A substrate 71 on which (not shown) is formed is provided. As the surface emitting laser, for example, a VCSEL (Vertically Cavity Surface Emitting LASER) can be used.

スライダ基板1は、その媒体対向面2が所定形状に加工された板状等の部材である。その媒体対向面2の形状は、例えばディスク状等の記録媒体の表面に対してスライダ基板1を相対的に所定の速度で走行させた際に、適切な浮上量でスライダ基板1が浮上するように加工される。スライダ基板1の形成材料は、例えばアルティック(Al−TiC)等のセラミックなどが用いられる。 The slider substrate 1 is a plate-like member in which the medium facing surface 2 is processed into a predetermined shape. The shape of the medium facing surface 2 is such that, for example, when the slider substrate 1 travels at a predetermined speed relative to the surface of a recording medium such as a disk, the slider substrate 1 floats with an appropriate flying height. To be processed. As a material for forming the slider substrate 1, for example, ceramic such as AlTiC (Al 2 O 3 —TiC) is used.

熱アシスト磁気ヘッド50は、磁気シールド層5、磁気再生素子6、リターン磁極8、記録用磁極10(磁気記録素子)、導波路11、コイル14、光照射素子20、第1集光部30、第2集光部40、及び、各部間に設けられた絶縁層で構成される。   The heat-assisted magnetic head 50 includes a magnetic shield layer 5, a magnetic reproducing element 6, a return magnetic pole 8, a recording magnetic pole 10 (magnetic recording element), a waveguide 11, a coil 14, a light irradiation element 20, a first light collecting unit 30, It is comprised with the 2nd condensing part 40 and the insulating layer provided between each part.

熱アシスト磁気ヘッド50は、スライダ基板1の側面3上に、絶縁層や磁性層等を適宜所定の順序で積層することにより作製される。図1に示す例では、図面上で左向きが絶縁層や磁性層等の積層方向となる。具体的には、例えば次のような手法で熱アシスト磁気ヘッド50を作製することができる。まず、スライダ基板1の側面3上に、絶縁層4、磁気シールド層5及び絶縁層7をこの順で積層し、絶縁層7の媒体対向面2側の端部に磁気再生素子6を形成する。次いで、絶縁層7上に、リターン磁極8及び絶縁層9をこの順で積層する。そして、絶縁層9上に、導波路11、絶縁層13、コイル14、記録用磁極10及び絶縁層15をこの順で積層する。   The heat-assisted magnetic head 50 is manufactured by laminating an insulating layer, a magnetic layer, and the like in a predetermined order on the side surface 3 of the slider substrate 1. In the example shown in FIG. 1, the left direction in the drawing is the stacking direction of the insulating layer, the magnetic layer, and the like. Specifically, for example, the heat-assisted magnetic head 50 can be manufactured by the following method. First, the insulating layer 4, the magnetic shield layer 5, and the insulating layer 7 are laminated in this order on the side surface 3 of the slider substrate 1, and the magnetic reproducing element 6 is formed at the end of the insulating layer 7 on the medium facing surface 2 side. . Next, the return magnetic pole 8 and the insulating layer 9 are laminated on the insulating layer 7 in this order. Then, the waveguide 11, the insulating layer 13, the coil 14, the recording magnetic pole 10, and the insulating layer 15 are laminated in this order on the insulating layer 9.

この際、媒体対向面2とは反対側の光入射面51側に、高屈折率材料層31と絶縁層とを所定間隔で交互に積層することにより、第1集光部30が形成される。さらに、第2集光部40は、導波路11の光入射面51側に形成され、導波路11の光入射面51側の端部と接続するように形成される。本実施形態では、上述のようにして、熱アシスト磁気ヘッド50がスライダ基板1の側面3上に作製される。   At this time, the first light collecting portion 30 is formed by alternately laminating the high refractive index material layers 31 and the insulating layers at a predetermined interval on the light incident surface 51 side opposite to the medium facing surface 2. . Further, the second light collecting unit 40 is formed on the light incident surface 51 side of the waveguide 11 and is formed so as to be connected to the end of the waveguide 11 on the light incident surface 51 side. In the present embodiment, the heat-assisted magnetic head 50 is produced on the side surface 3 of the slider substrate 1 as described above.

ただし、上記熱アシスト磁気ヘッド50の製造工程では、記録用磁極10は、その一部が絶縁層13を貫通し、導波路11と交叉してリターン磁極8に接続されるように形成される。また、この際、記録用磁極10は、導波路11と接触しないように形成される。例えば、記録用磁極10及び導波路11のいずれか一方に貫通孔を設け、貫通孔が設けられない一方の構成部を他方の構成部の貫通孔内に絶縁層を介して形成する。また、例えば、導波路11が記録用磁極10を迂回するパターンで形成されていてもよい。なお、記録用磁極10と導波路11との例えば配置関係等の構成は、記録用磁極10と導波路11と接触しないような構成であれば任意の構成を適用することができる。   However, in the manufacturing process of the heat-assisted magnetic head 50, the recording magnetic pole 10 is formed so that a part thereof penetrates the insulating layer 13 and crosses the waveguide 11 and is connected to the return magnetic pole 8. At this time, the recording magnetic pole 10 is formed so as not to contact the waveguide 11. For example, a through hole is provided in one of the recording magnetic pole 10 and the waveguide 11, and one component part where no through hole is provided is formed in the through hole of the other component part via an insulating layer. For example, the waveguide 11 may be formed in a pattern that bypasses the recording magnetic pole 10. For example, the arrangement of the recording magnetic pole 10 and the waveguide 11 such as an arrangement relationship can be applied as long as it does not contact the recording magnetic pole 10 and the waveguide 11.

また、上記熱アシスト磁気ヘッド50の製造工程では、絶縁層13内に埋め込まれたコイル14は、記録用磁極10の一部を取り巻くように形成される。記録用磁極10の媒体対向面2側の端部は導波路11の近傍に位置するように形成され、その端部の膜厚は、記録用磁極10の他の部分の膜厚より薄くする。さらに、光照射素子20は、導波路11の媒体対向面2側の端部に配置する。なお、光照射素子20としては、所望の微小領域に光を照射して熱アシスト磁気記録が可能な素子であれば任意の素子を用いることができる。例えば、光照射素子20として、所定の波長の光が照射された際に表面プラズモンを発生させ、それにより近接場光を発生する近接場光発生素子を用いることができる。   In the manufacturing process of the heat-assisted magnetic head 50, the coil 14 embedded in the insulating layer 13 is formed so as to surround a part of the recording magnetic pole 10. The end of the recording magnetic pole 10 on the medium facing surface 2 side is formed so as to be positioned in the vicinity of the waveguide 11, and the film thickness of the end is made thinner than the film thickness of the other part of the recording magnetic pole 10. Further, the light irradiation element 20 is disposed at the end of the waveguide 11 on the medium facing surface 2 side. As the light irradiation element 20, any element can be used as long as it can perform heat-assisted magnetic recording by irradiating light to a desired minute region. For example, as the light irradiation element 20, a near-field light generating element that generates surface plasmon when light of a predetermined wavelength is irradiated and thereby generates near-field light can be used.

熱アシスト磁気ヘッド50を構成する絶縁層4、7、9、13及び15や磁気シールド層5、リターン磁極8及び記録用磁極10等の形成材料は、従来の熱アシスト磁気ヘッドと同様の材料を利用できる。例えば、絶縁層は、アルミナ等で形成することができ、磁気シールド層5及び各磁極は、例えばNiFe、CoFeNi等の磁性材料を用いることができる。また、熱アシスト磁気ヘッド50を構成する各部の厚さ、幅、長さ及び形状等の構成は、従来の熱アシスト磁気ヘッドと同様の構成とすることができる。なお、熱アシスト磁気ヘッド50は、所望の記録用磁界を発生でき、且つ、導波路11と記録用磁極10とが直接接しない構造であれば、任意の構成にすることができる。   The insulating layers 4, 7, 9, 13 and 15, the magnetic shield layer 5, the return magnetic pole 8, the recording magnetic pole 10, and the like constituting the heat-assisted magnetic head 50 are made of the same materials as those of the conventional heat-assisted magnetic head. Available. For example, the insulating layer can be formed of alumina or the like, and the magnetic shield layer 5 and each magnetic pole can be made of a magnetic material such as NiFe or CoFeNi. Further, the thickness, width, length, shape, and the like of each part constituting the heat-assisted magnetic head 50 can be the same as those of the conventional heat-assisted magnetic head. The heat-assisted magnetic head 50 can have any configuration as long as it can generate a desired recording magnetic field and the waveguide 11 and the recording magnetic pole 10 are not in direct contact with each other.

また、磁気再生素子6としては、例えば面内通電型(CIP)巨大磁気抵抗効果(GMR)素子、トンネル磁気抵抗効果(TMR)素子等の磁気抵抗効果(MR)素子が利用可能である。また、磁気再生素子6の材料及び構成は、熱アシスト磁気記録により記録されて高密度磁気記録を再生することが可能な材料及び構成であれば特に限定されない。   Further, as the magnetic reproducing element 6, for example, a magnetoresistive effect (MR) element such as an in-plane conduction type (CIP) giant magnetoresistive effect (GMR) element or a tunnel magnetoresistive effect (TMR) element can be used. The material and configuration of the magnetic reproducing element 6 are not particularly limited as long as the material and configuration are recorded by heat-assisted magnetic recording and can reproduce high-density magnetic recording.

ここで、熱アシスト磁気ヘッド50内に設けられる第1集光部30及び第2集光部40の構成について、より詳細に説明する。第1集光部30及び第2集光部40は、外部の光源から光入射面51を介して入射される光を導波路11に向けて集光する。   Here, the structure of the 1st condensing part 30 and the 2nd condensing part 40 provided in the heat-assisted magnetic head 50 is demonstrated in detail. The first light collecting unit 30 and the second light collecting unit 40 condense light incident from the external light source via the light incident surface 51 toward the waveguide 11.

図1に示す例では、熱アシスト磁気ヘッド50の各部の積層方向(スライダ基板1の側面3と垂直な方向)に、図1の紙面に直交する方向に延在した複数の高屈折率材料層31(材料層)を、絶縁層(材料層)を介して所定間隔で設けて、第1集光部30を構成する。このようなストライプ状の高屈折率材料層31のパターンは、既存の製造プロセスにより容易に形成できる。例えば、まず、絶縁層に対して高い屈折率を有する例えばSiN等の高屈折率材料からなる層を絶縁層上に成膜した後、その層を所定の方向に延在する棒状にパターニングして高屈折率材料層31を形成する。そして、この工程を繰り返して、スライダ基板1の側面3と垂直な方向に高屈折率材料層31を、絶縁層を介して複数積層することにより、第1集光部30が形成される。   In the example shown in FIG. 1, a plurality of high refractive index material layers extending in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 in the stacking direction of each part of the thermally-assisted magnetic head 50 (direction perpendicular to the side surface 3 of the slider substrate 1). 31 (material layer) is provided at a predetermined interval via an insulating layer (material layer) to constitute the first light collecting unit 30. Such a pattern of the stripe-like high refractive index material layer 31 can be easily formed by an existing manufacturing process. For example, first, after a layer made of a high refractive index material such as SiN having a high refractive index with respect to the insulating layer is formed on the insulating layer, the layer is patterned into a rod shape extending in a predetermined direction. A high refractive index material layer 31 is formed. Then, by repeating this process, a plurality of high refractive index material layers 31 are stacked in a direction perpendicular to the side surface 3 of the slider substrate 1 with an insulating layer interposed therebetween, whereby the first light collecting portion 30 is formed.

上述した構成の第1集光部30は、回折格子型の集光手段(フレネルレンズ状の集光レンズ)として機能し、図1中の矢印L1で示すように、第1集光部30から出射される光(第1の光)を、スライダ基板1の側面3と直交する方向に集光する。   The first condensing unit 30 having the above-described configuration functions as a diffraction grating type condensing unit (Fresnel lens-shaped condensing lens), and as shown by an arrow L1 in FIG. The emitted light (first light) is collected in a direction orthogonal to the side surface 3 of the slider substrate 1.

第1集光部30では、各高屈折率材料層31の材料、厚さ、幅等の構成、及び高屈折率材料層31間の距離などを適宜調整して形成することにより、光源(図示せず)からの光の径をスライダ基板1の側面3と直交する方向に所定の比率で縮小することができる。その結果、本実施形態の第1集光部30では、光源からの入射光を、薄い厚みを有する第2集光部40の光入射面に効率よく集光することができる。   The first condensing unit 30 is formed by appropriately adjusting the material, thickness, width, and the like of each high refractive index material layer 31, the distance between the high refractive index material layers 31, and the like. (Not shown) can be reduced in a predetermined ratio in a direction perpendicular to the side surface 3 of the slider substrate 1. As a result, in the 1st condensing part 30 of this embodiment, the incident light from a light source can be efficiently condensed on the light-incidence surface of the 2nd condensing part 40 which has thin thickness.

なお、本実施形態では、第1集光部30を構成する高屈折率材料層31の光入射面51側の端面を、光入射面51に露出するように形成する例を示すが、本発明は、これに限定されない。例えば、光入射面51側から第1集光部30に十分な光量の光を導入することが可能であれば、高屈折率材料層31の光入射面51側の端面を、光入射面51に露出するように設けなくてもよい。しかしながら、本実施形態のように、高屈折率材料層31の光入射面51側の端面が光入射面51に露出するように第1集光部30を構成することにより、光利用効率の低下を抑制することができる。すなわち、本実施形態の第1集光部30の構成では、外部からの入射光を導波路11に効率よく導入することができる。   In the present embodiment, an example is shown in which the end surface on the light incident surface 51 side of the high refractive index material layer 31 constituting the first light collecting unit 30 is formed so as to be exposed to the light incident surface 51. Is not limited to this. For example, if it is possible to introduce a sufficient amount of light from the light incident surface 51 side to the first light collecting unit 30, the end surface of the high refractive index material layer 31 on the light incident surface 51 side is referred to as the light incident surface 51. It may not be provided so as to be exposed. However, as in the present embodiment, the first light collecting unit 30 is configured such that the end surface on the light incident surface 51 side of the high refractive index material layer 31 is exposed to the light incident surface 51, thereby reducing the light utilization efficiency. Can be suppressed. That is, in the configuration of the first light collecting unit 30 of the present embodiment, incident light from the outside can be efficiently introduced into the waveguide 11.

また、本実施形態では、第1集光部30を、熱アシスト磁気ヘッド50を構成する他の各部より光入射面51側、すなわち、光の伝播方向において前段に配置する。このような本実施形態の構成により、次のような効果も得られる。   Further, in the present embodiment, the first light collecting unit 30 is arranged on the light incident surface 51 side, that is, in the preceding stage in the light propagation direction from the other units constituting the heat-assisted magnetic head 50. Such a configuration of the present embodiment also provides the following effects.

第1集光部30において、スライダ基板1の側面3と直交する方向の集光効率を向上させるためには、複数の高屈折率材料層31の積層構造からなる第1集光部30の厚さを入射光のスポットサイズと同程度にすることが好ましい。しかしながら、熱アシスト磁気ヘッド50の製造工程において、熱アシスト磁気ヘッド50の厚みが大きいほど、時間やコストのかかるプロセスとなる。そこで、本実施形態のように、第1集光部30を、熱アシスト磁気ヘッド50を構成する他の各部より光入射面51側に配置すると、その領域には第1集光部30だけが形成される。すなわち、熱アシスト磁気ヘッド50を構成する他の各部のいずれかと、第1集光部30とをその積層方向に重ねて形成する必要がなくなるので、熱アシスト磁気ヘッド50全体の厚さの増大を抑制することができる。それゆえ、本実施形態のように、第1集光部30を、熱アシスト磁気ヘッド50を構成する他の各部より光入射面51側に配置することにより、熱アシスト磁気ヘッド50の作製時間及びコストの増大を抑制することができる。なお、後述する第1集光部30の変形例2(図7)において、第1集光部を厚膜構造とする場合においても、熱アシスト磁気ヘッド50を構成する他の各部と、第1集光部とをその積層方向に重ねて形成する必要がなくなるので、本実施形態と同様の効果が得られる。   In order to improve the light collection efficiency in the direction orthogonal to the side surface 3 of the slider substrate 1 in the first light collection unit 30, the thickness of the first light collection unit 30 having a laminated structure of a plurality of high refractive index material layers 31. It is preferable that the height is approximately the same as the spot size of incident light. However, in the manufacturing process of the heat-assisted magnetic head 50, the larger the thickness of the heat-assisted magnetic head 50, the more time-consuming and costly the process becomes. Therefore, as in the present embodiment, when the first light collecting unit 30 is disposed closer to the light incident surface 51 than the other components constituting the heat-assisted magnetic head 50, only the first light collecting unit 30 is present in that region. It is formed. That is, since it is not necessary to form any one of the other parts constituting the heat-assisted magnetic head 50 and the first light collecting unit 30 in the stacking direction, the thickness of the heat-assisted magnetic head 50 as a whole is increased. Can be suppressed. Therefore, as in the present embodiment, by arranging the first light collecting unit 30 closer to the light incident surface 51 than the other components constituting the heat-assisted magnetic head 50, the manufacturing time of the heat-assisted magnetic head 50 and An increase in cost can be suppressed. Note that, in the second modification (FIG. 7) of the first light collecting unit 30 to be described later, even when the first light collecting unit has a thick film structure, the other parts constituting the heat-assisted magnetic head 50 and the first Since it is not necessary to form the condensing part in the stacking direction, the same effect as that of the present embodiment can be obtained.

次に、本実施形態の第2集光部40の構成を、図2を参照しながら説明する。なお、図2は、スライダ基板1の側面と直交する方向(積層方向)から見た、第2集光部40及び導波路11の概略上面図である。第2集光部40は、厚さ一定の平板状部材であり、その表面は平凸レンズ状を有する。そして、本実施形態では、第2集光部40の凸状端面(凸状曲面)が光入射側に位置し、その反対側の平坦状の端面が導波路11に接続される。また、第2集光部40は、例えばSiN等の高屈折率材料により形成することができる。第2集光部40を、上述のような構成にすることにより、第2集光部40の凸状端面に入射される第1集光部30からの出射光L1は、凸状端面で、第2集光部40の面内方向(スライダ基板1の側面3に沿う方向)で且つ光の伝播方向に直交する方向に集光される。   Next, the structure of the 2nd light collection part 40 of this embodiment is demonstrated, referring FIG. FIG. 2 is a schematic top view of the second light collecting unit 40 and the waveguide 11 as seen from the direction (stacking direction) orthogonal to the side surface of the slider substrate 1. The 2nd condensing part 40 is a flat member with constant thickness, The surface has a plano-convex lens shape. In the present embodiment, the convex end surface (convex curved surface) of the second light collecting unit 40 is located on the light incident side, and the flat end surface on the opposite side is connected to the waveguide 11. Moreover, the 2nd light collection part 40 can be formed with high refractive index materials, such as SiN, for example. By making the 2nd condensing part 40 the above structure, the emitted light L1 from the 1st condensing part 30 which injects into the convex-shaped end surface of the 2nd condensing part 40 is a convex end surface, The light is condensed in the in-plane direction of the second light collecting unit 40 (the direction along the side surface 3 of the slider substrate 1) and in the direction orthogonal to the light propagation direction.

本実施形態では、第2集光部40の例えば形状、寸法、凸状端面の曲率、形成材料等の構成を適宜調整することにより、第1集光部30からの光L1の径をスライダ基板1の側面3に沿う方向で且つ光の伝播方向に直交する方向に所定の比率で縮小することができる。その結果、本実施形態の第2集光部40では、第1集光部30からの光L1を導波路11に効率よく集光することができる。   In the present embodiment, the diameter of the light L1 from the first light collecting portion 30 is adjusted by appropriately adjusting the configuration of the second light collecting portion 40, for example, the shape, dimensions, curvature of the convex end surface, forming material, and the like. 1 can be reduced at a predetermined ratio in a direction along the side surface 3 of one and in a direction orthogonal to the light propagation direction. As a result, in the second light collecting unit 40 of the present embodiment, the light L1 from the first light collecting unit 30 can be efficiently collected on the waveguide 11.

なお、第1集光部30及び第2集光部40によって集光される光の最終的な集光位置を、光照射素子20の近傍に設定できる場合には、導波路11を設けずに、第2集光部40の出射光L2を直接、光照射素子20に導入する構成としてもよい。しかしながら、スライダ基板1の側面3の大きさによっては、第1集光部30及び第2集光部40のみで光照射素子20に光を集光することが難しい場合もある。また、集光された光が記録用磁極10を横切る場合には、熱アシスト磁気ヘッド50の磁気特性又は集光特性が低下する恐れがある。それゆえ、スライダ基板1の側面3のサイズが比較的大きい場合は、本実施形態のように、第2集光部40と光照射素子20との間に導波路11を設け、上記不都合を回避することが好ましい。ただし、この際、記録用磁極10と導波路11との位置関係を考慮して、導波路11の形状や配置位置等を適宜選定する。   In addition, when the final condensing position of the light condensed by the 1st condensing part 30 and the 2nd condensing part 40 can be set to the vicinity of the light irradiation element 20, it does not provide the waveguide 11 The emitted light L2 from the second light collecting unit 40 may be directly introduced into the light irradiation element 20. However, depending on the size of the side surface 3 of the slider substrate 1, it may be difficult to collect light on the light irradiation element 20 using only the first light collecting unit 30 and the second light collecting unit 40. Further, when the condensed light crosses the recording magnetic pole 10, there is a possibility that the magnetic characteristic or the condensing characteristic of the heat-assisted magnetic head 50 is deteriorated. Therefore, when the size of the side surface 3 of the slider substrate 1 is relatively large, the waveguide 11 is provided between the second light collecting unit 40 and the light irradiation element 20 as in the present embodiment to avoid the inconvenience. It is preferable to do. However, in this case, the shape, arrangement position, and the like of the waveguide 11 are appropriately selected in consideration of the positional relationship between the recording magnetic pole 10 and the waveguide 11.

上述したように、スライダ基板1上に形成する絶縁層4から絶縁層15に至る各層は、既存の成膜方法及びフォトリソグラフィ等のパターニング方法により、一連の製造工程で製造することができる。それゆえ、本実施形態では、第2集光部40は、導波路11の形成工程と同時に形成することができる。一方、第1集光部30は、例えば、次のようにして形成することができる。   As described above, each layer from the insulating layer 4 to the insulating layer 15 formed on the slider substrate 1 can be manufactured in a series of manufacturing steps by an existing film forming method and a patterning method such as photolithography. Therefore, in the present embodiment, the second light collecting unit 40 can be formed simultaneously with the step of forming the waveguide 11. On the other hand, the 1st condensing part 30 can be formed as follows, for example.

第1集光部30の各高屈折率材料層31と他の各層とが同一平面上に配置されない場合、他の各層の形成工程の途中で、適宜、高屈折率材料層31の成膜及びパターニングの工程を入れることにより、第1集光部30を形成することができる。また、第1集光部30以外の各部を形成した後、光入射面51側の領域を部分的にエッチング除去して、第1集光部30を形成してもよい。なお、第1集光部30の形成手法は任意であり、例えば、第1集光部30以外の各部の構成等に応じて適宜変更可能である。   When the high refractive index material layer 31 and the other layers of the first light collecting unit 30 are not arranged on the same plane, the film formation of the high refractive index material layer 31 is appropriately performed during the process of forming the other layers. The 1st condensing part 30 can be formed by putting the process of patterning. Alternatively, after forming each part other than the first light collecting part 30, the region on the light incident surface 51 side may be partially etched away to form the first light collecting part 30. In addition, the formation method of the 1st condensing part 30 is arbitrary, For example, it can change suitably according to the structure of each part other than the 1st condensing part 30, etc.

また、本実施形態では、光源(不図示)からの出射光を、スライダ基板1とは別体の基板71上に形成された例えばマイクロレンズ等の集光部72により集光して、熱アシスト磁気ヘッド50の第1集光部30に入射する構成を示すが、本発明はこれに限定されない。第1集光部30及び第2集光部40で十分な集光機能(集光角度)が得られる場合には、集光部72を設けない構成にしてもよい。また、本実施形態では、熱アシスト磁気ヘッド50は、光源を備える構成としてもよい。   Further, in the present embodiment, emitted light from a light source (not shown) is condensed by a condensing unit 72 such as a microlens formed on a substrate 71 separate from the slider substrate 1 to be thermally assisted. Although the structure which injects into the 1st condensing part 30 of the magnetic head 50 is shown, this invention is not limited to this. When a sufficient condensing function (condensing angle) is obtained by the first condensing unit 30 and the second condensing unit 40, the condensing unit 72 may not be provided. In the present embodiment, the heat-assisted magnetic head 50 may include a light source.

ただし、上記第1集光部30及び第2集光部40で十分な集光角度(いわゆるレンズにおける開口数NAに相当する集光角度)が得られない場合、本実施形態のように、外部の光路上に光学系を設けて、所望の集光角度を得る構成にすることが好ましい。特に、光源の種類や出射光の広がり角、また製法上等の制約により、第1集光部30及び第2集光部40のみで、所望の集光角度得られない場合には、本実施形態のように、外部の光学系(集光素子)と組み合わせて所望の集光特性を確保することが好ましい。   However, when a sufficient condensing angle (condensing angle corresponding to the numerical aperture NA of the lens) cannot be obtained by the first condensing unit 30 and the second condensing unit 40, as in the present embodiment, external It is preferable to provide an optical system on the optical path to obtain a desired condensing angle. In particular, when the desired condensing angle cannot be obtained with only the first condensing unit 30 and the second condensing unit 40 due to restrictions on the type of light source, the spread angle of the emitted light, the manufacturing method, etc. As in the embodiment, it is preferable to secure desired light collecting characteristics in combination with an external optical system (light collecting element).

(2)第1及び第2集光部による集光動作の説明
上述した第1集光部30及び第2集光部40による集光動作を、図3を参照しながら説明する。なお、図3は、熱アシスト磁気ヘッド50の概略斜視図であり、図3において、図1と対応する部分には同一符号を付し、その対応部分の説明は省略する。また、図3では、説明を簡略化するため、第1集光部30、第2集光部40及び光照射素子20のみを示し、その他の構成部は省略する。さらに、図3では、スライダ基板1の側面3に直交する方向(第1集光部30の積層方向)をx軸方向とし、スライダ基板1の側面3の面内方向であり且つ入射光Liの入射方向に直交する方向(記録媒体240のトラック幅方向)をy軸方向とする。そして、図3では、x軸及びy軸方向と直交する方向、すなわち、入射光Liの伝播方向をz軸方向とする。
(2) Description of light collecting operation by first and second light collecting units The light collecting operation by the first light collecting unit 30 and the second light collecting unit 40 described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view of the heat-assisted magnetic head 50. In FIG. 3, portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description of the corresponding portions is omitted. Moreover, in FIG. 3, only the 1st condensing part 30, the 2nd condensing part 40, and the light irradiation element 20 are shown in order to simplify description, and another structure part is abbreviate | omitted. Further, in FIG. 3, the direction perpendicular to the side surface 3 of the slider substrate 1 (the stacking direction of the first light collecting portions 30) is the x-axis direction, the in-plane direction of the side surface 3 of the slider substrate 1, and the incident light Li A direction orthogonal to the incident direction (track width direction of the recording medium 240) is taken as a y-axis direction. In FIG. 3, the direction orthogonal to the x-axis and y-axis directions, that is, the propagation direction of the incident light Li is defined as the z-axis direction.

本実施形態では、図3に示すように、スライダ基板1の側面3上に、第1集光部30及び第2集光部40が積層して形成される。そして、例えばLD等の外部の光源(不図示)から出射される光スポットBの光Liは、熱アシスト磁気ヘッド50の媒体対向面2側とは反対側の光入射面51側から入射される。第1集光部30は、上述のように、光入射面51側に設け、回折格子型(フレネルレンズ状)のレンズ素子として構成とすることが好ましい。このような構成にすることにより、第2集光部40の光入射面まで高屈折率材料層31を延在して形成する必要がなく、また、高屈折率材料層31の幅、厚さ及び配置位置は、既存の製造プロセスで精度よく且つ容易に制御することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first light collecting unit 30 and the second light collecting unit 40 are formed on the side surface 3 of the slider substrate 1 in a stacked manner. For example, the light Li of the light spot B emitted from an external light source (not shown) such as an LD is incident from the light incident surface 51 side opposite to the medium facing surface 2 side of the heat-assisted magnetic head 50. . As described above, the first light collecting unit 30 is preferably provided on the light incident surface 51 side and configured as a diffraction grating type (Fresnel lens type) lens element. By adopting such a configuration, it is not necessary to form the high refractive index material layer 31 so as to extend to the light incident surface of the second light collecting section 40, and the width and thickness of the high refractive index material layer 31 are not required. And the arrangement position can be accurately and easily controlled by an existing manufacturing process.

また、本実施形態では、図3に示すように、複数の高屈折率材料層31からなる第1集光部30のx軸方向の厚さを、入射光Liの光スポットBの径全体を第1集光部30で受光可能な厚さに設定することが好ましい。すなわち、ストライプ状の高屈折率材料層31のパターンのx軸方向及びy方向の幅を入射光Liの光スポットBの径以上のサイズにすることが好ましい。このように構成することにより、図3中の第1集光部30の出射光L1(第1の光)に示すように、入射光Liをx軸方向に効率よく集光することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the thickness of the first light collecting unit 30 made of a plurality of high refractive index material layers 31 in the x-axis direction is set to the entire diameter of the light spot B of the incident light Li. It is preferable to set the thickness so that the first light collecting unit 30 can receive light. That is, it is preferable that the width of the pattern of the striped high refractive index material layer 31 in the x-axis direction and the y-direction is larger than the diameter of the light spot B of the incident light Li. With this configuration, the incident light Li can be efficiently condensed in the x-axis direction as indicated by the emitted light L1 (first light) of the first light collecting unit 30 in FIG.

このとき、第1集光部30による集光作用は、y軸方向には働かず、出射光L1のスポット形状はy軸方向に細長い楕円形状になる。すなわち、入射光Liの光スポットBの径は、第1集光部30においてスライダ基板1の側面3に直交する方向(第1集光部30の厚さ方向:図3中のx軸方向)に縮小される。このスポット径の縮小率は高屈折率材料層31の厚み(x軸方向の幅)、幅(z軸方向の幅)、y軸方向の長さ、高屈折率材料層31間の距離、周囲の材料との屈折率差等によって適宜調整することができる。なお、本実施形態では、高屈折率材料層31を4層設ける例を示すが、本発明はこれに限定されない。高屈折率材料層31の層数は、例えば必要とする集光角度、光源からの光のスポット径等によって適宜選定することができる。   At this time, the light collecting action by the first light collecting unit 30 does not work in the y-axis direction, and the spot shape of the emitted light L1 becomes an elliptical shape elongated in the y-axis direction. That is, the diameter of the light spot B of the incident light Li is a direction perpendicular to the side surface 3 of the slider substrate 1 in the first light collecting unit 30 (thickness direction of the first light collecting unit 30: x-axis direction in FIG. 3). Reduced to The reduction ratio of the spot diameter is determined by the thickness (width in the x-axis direction), the width (width in the z-axis direction), the length in the y-axis direction, the distance between the high-refractive index material layers 31, and the surroundings. It can be appropriately adjusted depending on the difference in refractive index from the material. In the present embodiment, an example in which four high refractive index material layers 31 are provided is shown, but the present invention is not limited to this. The number of layers of the high-refractive index material layer 31 can be appropriately selected depending on, for example, a necessary condensing angle, a spot diameter of light from a light source, and the like.

一方、第2集光部40は、その凸状の入射端面が第1集光部30からの出射光L1の集光位置近傍に位置するように、配置される。なお、第2集光部40は、所定の厚さ(x軸方向の幅)の高屈折率材料層より形成され、その厚さは第1集光部30の全体の厚さ(x軸方向の幅)より薄い。また、第2集光部40の凸状の入射端面の中心と、第1集光部30の中心とが、z軸方向において、同軸上になるように、第2集光部40は配置される。このように、第2集光部40を配置することにより、第2集光部40の凸状の入射端面の中心から見て、第1集光部30の高屈折率材料層31の形成パターンがx軸方向において対称となる。この結果、第1集光部30からの出射光L1を第2集光部40の凸状の入射端面に効率よく導入することができる。なお、第1集光部30に導入する光が対称でない光強度分布を持つような場合には、それに合わせて第1集光部30の各高屈折率材料層31の配置構成を第1集光部30の中心に対して非対称にしてもよい。   On the other hand, the 2nd condensing part 40 is arrange | positioned so that the convex incident end surface may be located in the condensing position vicinity of the emitted light L1 from the 1st condensing part 30. FIG. The second light collecting unit 40 is formed of a high refractive index material layer having a predetermined thickness (width in the x-axis direction), and the thickness is the total thickness of the first light collecting unit 30 (x-axis direction). Thinner). In addition, the second light collector 40 is arranged so that the center of the convex incident end face of the second light collector 40 and the center of the first light collector 30 are coaxial in the z-axis direction. The In this way, by arranging the second light collector 40, the formation pattern of the high refractive index material layer 31 of the first light collector 30 as viewed from the center of the convex incident end face of the second light collector 40. Is symmetric in the x-axis direction. As a result, the emitted light L1 from the first light collecting unit 30 can be efficiently introduced into the convex incident end face of the second light collecting unit 40. In addition, when the light introduced into the 1st condensing part 30 has a light intensity distribution which is not symmetrical, the arrangement configuration of each high refractive index material layer 31 of the 1st condensing part 30 is matched with it. You may make it asymmetric with respect to the center of the optical part 30. FIG.

また、第2集光部40の厚さを一定とすることにより、一回の成膜及びパターニングにより形成することができる。そして、第2集光部40の光入射側の端面(側面)を凸レンズ状の曲面で構成することにより、第1集光部30から第2集光部40に入射される光L1は、第2集光部40の凸レンズ状の端面で集光される。この際、第2集光部40の凸レンズ状の端面に入射された光は、図3中の光L2で示すように、スライダ基板1の側面3の面内方向において光の伝播方向と直交する方向、すなわち、図3中のy軸方向(記録媒体240のトラック幅方向)に集光される。すなわち、第1集光部30から出射された図3中のy軸方向に細長い形状のスポットを有する光L1が第2集光部40に入射されると、その長手方向のスポット径が第2集光部40で縮小される。その結果、第2集光部40の出射口では、ほぼ円形に近い狭小なスポット径を有する光L2(第2の光)が得られる。なお、第2集光部40おける入射光のスポット径の縮小率は、第2集光部40の光の伝播方向(z軸方向)の長さ、幅(y軸方向の長さ)、凸レンズ状端面の曲率、材料等よって精度よく調整することができる。また、これらの第2集光部40の形状パラメータは、既存の製造プロセスで容易に精度よく調整することが可能である。   Moreover, by making the thickness of the second light collecting portion 40 constant, it can be formed by a single film formation and patterning. Then, by configuring the end surface (side surface) on the light incident side of the second light collecting unit 40 with a convex lens-like curved surface, the light L1 incident on the second light collecting unit 40 from the first light collecting unit 30 is 2 Condensed at the convex lens-shaped end surface of the condensing unit 40. At this time, the light incident on the convex lens-shaped end surface of the second light collecting section 40 is orthogonal to the light propagation direction in the in-plane direction of the side surface 3 of the slider substrate 1 as indicated by light L2 in FIG. The light is condensed in the direction, that is, the y-axis direction (track width direction of the recording medium 240) in FIG. That is, when the light L1 having a spot elongated in the y-axis direction in FIG. 3 emitted from the first light collecting unit 30 is incident on the second light collecting unit 40, the spot diameter in the longitudinal direction is the second. The light is reduced by the light collecting unit 40. As a result, light L2 (second light) having a narrow spot diameter that is almost circular is obtained at the exit of the second light collecting unit 40. The reduction ratio of the spot diameter of the incident light in the second light collecting unit 40 is the length, width (length in the y axis direction), convex length of the light propagation direction (z axis direction) of the second light collecting unit 40. Can be accurately adjusted according to the curvature, material, and the like of the end face. Further, the shape parameters of the second light collecting unit 40 can be easily and accurately adjusted by an existing manufacturing process.

上述のようにして、第1集光部30でx軸方向(積層方向)に2次元的に集光され、且つ、第2集光部40でy軸方向(積層方向に直交する方向)に2次元的に集光された光は、第2集光部40の集光箇所近傍に配置される導波路11に導入される。そして、導波路11に導入された光は、導波路11内を伝播して導波路11の出射口に配置される光照射素子20に照射される。光照射素子20に表面プラズモン共鳴現象を利用した近接場光発生素子を用いる場合、導波路11の伝播光が光照射素子20に照射されると、光照射素子20内に表面プラズモンが励起されて、所定の強度及びスポット径の近接場光が生成される。そして、光照射素子20で生成された近接場光は、記録媒体240の所定の極小領域に向けて出射される。また、近接場光の記録媒体240への照射と同時に、記録用磁極10(図3では不図示)により所定強度の磁界を光の照射領域に印加することにより、記録媒体240に熱アシスト磁気記録を行うことができる。なお、本発明において、光照射素子20は、上記近接場光発生素子に限定されない。目的とする高密度記録を可能とする微小領域へ、微小光を局所的に照射することが可能な素子であれば、任意の構成の光照射素子を用いることができ、同様の効果が得られる。   As described above, the light is condensed two-dimensionally in the x-axis direction (stacking direction) by the first light collecting unit 30, and in the y-axis direction (direction orthogonal to the stacking direction) by the second light collecting unit 40. The two-dimensionally condensed light is introduced into the waveguide 11 arranged in the vicinity of the condensing location of the second condensing unit 40. Then, the light introduced into the waveguide 11 propagates through the waveguide 11 and irradiates the light irradiation element 20 disposed at the exit of the waveguide 11. When a near-field light generating element using a surface plasmon resonance phenomenon is used for the light irradiation element 20, when the light irradiation element 20 is irradiated with the propagation light of the waveguide 11, the surface plasmon is excited in the light irradiation element 20. , Near-field light having a predetermined intensity and spot diameter is generated. The near-field light generated by the light irradiation element 20 is emitted toward a predetermined minimum region of the recording medium 240. In addition, simultaneously with the irradiation of the near-field light onto the recording medium 240, a magnetic field having a predetermined intensity is applied to the light irradiation area by the recording magnetic pole 10 (not shown in FIG. 3), thereby thermally assisted magnetic recording on the recording medium 240. It can be performed. In the present invention, the light irradiation element 20 is not limited to the near-field light generating element. As long as it is an element that can irradiate minute light locally to a desired minute region capable of high-density recording, a light irradiation element of any configuration can be used, and the same effect can be obtained. .

ところで、前述したように、導波路11は、例えばスライダ基板1の大きさ等に応じて適宜設けることが好ましい。ただし、この際、導波路11を、モード間干渉が生じるマルチモード導波路ではなく、シングルモード導波路で構成することが好ましい。導波路11をシングルモード導波路で構成した場合、導波路11の光の伝播方向の長さ(延在長さ)に関係なく、入射された光を単一モードで伝播させることができる。その結果、モード間干渉に起因する光強度のばらつきを抑制、または、殆ど零にすることができる。前述したように、通常、モード間干渉による光強度分布は、光の伝播方向において周期的に現れるので、光の伝播長(導波路11の延在長さ)が比較的短い場合は、光強度が大きくなる位置を精度よく予測することが可能である。しかしながら、例えば数百μm程度以上の比較的長い距離を光伝播させる場合は、例えば導波路11の長さの形成誤差や内部の結晶欠陥等の原因により、モード間干渉の形態が変化し、光を強め合う位置を精度よく制御することが難しくなる。したがって、第2集光部40と、光照射素子20とを導波路11で接続する場合には、導波路11をシングルモード導波路で構成することが好ましい。   By the way, as described above, the waveguide 11 is preferably provided as appropriate according to the size of the slider substrate 1, for example. However, at this time, it is preferable that the waveguide 11 is constituted by a single mode waveguide, not a multimode waveguide in which inter-mode interference occurs. When the waveguide 11 is configured by a single mode waveguide, the incident light can be propagated in a single mode regardless of the length (extending length) of the light propagation direction of the waveguide 11. As a result, variations in light intensity caused by inter-mode interference can be suppressed or made almost zero. As described above, the light intensity distribution due to the inter-mode interference usually appears periodically in the light propagation direction. Therefore, when the light propagation length (extension length of the waveguide 11) is relatively short, the light intensity It is possible to accurately predict the position where becomes large. However, for example, when light is propagated over a relatively long distance of about several hundred μm or more, the mode of inter-mode interference changes due to, for example, the formation error of the length of the waveguide 11 or internal crystal defects, and the light It is difficult to accurately control the positions that strengthen each other. Therefore, when connecting the 2nd condensing part 40 and the light irradiation element 20 with the waveguide 11, it is preferable to comprise the waveguide 11 with a single mode waveguide.

導波路11をシングルモード導波路とするには、その延在方向に対して幅及び厚さを一定、すなわち、導波路11の断面形状を一定にし、その寸法は、伝播光の例えば波長等に応じて導波モードが単一となるように適宜調整する。例えば、波長850nmの光が導波路11に導入される場合には、導波路11の幅及び厚さは約300nm以下にする必要がある。すなわち、この場合、通常、光源に用いられるLDはスポット径が数μmのオーダーであり、また、発散光であるため伝搬するに従い光スポットサイズが広がるので、実際には、導波路11の断面サイズを光源からの出射光の径の1桁程度以上小さくする必要がある。また、この場合、導波路11に光源からの光を直接入射すると、導波路のコアに導入されない光は、そのまま放射光となる。それゆえ、導波路11での光利用効率(カップリング効率)が劣化する。   In order to make the waveguide 11 a single mode waveguide, the width and thickness are constant with respect to the extending direction, that is, the cross-sectional shape of the waveguide 11 is constant, and the dimensions thereof are set to, for example, the wavelength of the propagating light. Accordingly, the waveguide mode is appropriately adjusted so as to be single. For example, when light having a wavelength of 850 nm is introduced into the waveguide 11, the width and thickness of the waveguide 11 need to be about 300 nm or less. That is, in this case, the LD used for the light source usually has a spot diameter on the order of several μm, and since it is a divergent light, the light spot size increases as it propagates. Needs to be reduced by about one digit or more of the diameter of the light emitted from the light source. In this case, when light from the light source is directly incident on the waveguide 11, the light that is not introduced into the core of the waveguide becomes radiated light as it is. Therefore, the light utilization efficiency (coupling efficiency) in the waveguide 11 is deteriorated.

これに対して、本実施形態の熱アシスト磁気ヘッド50では、上述したように第1集光部30及び第2集光部40により、光源からの光をx軸方向及びy軸方向の2段階で集光し、その集光した光を導波路11に導入する。この際、例えば図3に示す第1集光部30で、まず、入射光Liのx軸方向(積層方向)のスポット径を約10分の1程度に縮小する。続いて、第2集光部40で、第1集光部30からの出射光L1のy軸方向(記録媒体240のトラック幅方向)のスポット径を約10分の1程度に縮小する。この結果、導波路11に導入される光L2のスポット径は、入射光Liのそれより一桁程度小さなサイズとなる。それゆえ、本実施形態の熱アシスト磁気ヘッド50では、上述した導波路11での光利用効率(カップリング効率)の劣化を容易に抑制することができ、効率よく光源からの光を光照射素子20に導くことができる。この結果、十分な強度を有する光を安定して光照射素子20に導入することができる。   On the other hand, in the heat-assisted magnetic head 50 of this embodiment, as described above, the first light collecting unit 30 and the second light collecting unit 40 cause the light from the light source to be emitted in two stages in the x-axis direction and the y-axis direction. Then, the condensed light is introduced into the waveguide 11. At this time, for example, in the first light collecting unit 30 shown in FIG. 3, the spot diameter of the incident light Li in the x-axis direction (stacking direction) is first reduced to about 1/10. Subsequently, the second condensing unit 40 reduces the spot diameter of the emitted light L1 from the first condensing unit 30 in the y-axis direction (track width direction of the recording medium 240) to about 1/10. As a result, the spot diameter of the light L2 introduced into the waveguide 11 is about one digit smaller than that of the incident light Li. Therefore, in the heat-assisted magnetic head 50 of the present embodiment, it is possible to easily suppress the deterioration of the light utilization efficiency (coupling efficiency) in the waveguide 11 described above, and efficiently emit light from the light source to the light irradiation element. 20 can be led. As a result, light having sufficient intensity can be stably introduced into the light irradiation element 20.

なお、光源からの光の径が導波路11の寸法よりさらに大きい(数十倍程度)場合においても、各集光部の構成(例えば、寸法、形状等)を適宜設定することにより、光源からの光Liを容易に所望のスポット径に集光(縮小)することができ、同様の効果が得られる。   Even when the diameter of the light from the light source is larger than the dimension of the waveguide 11 (about several tens of times), by appropriately setting the configuration (for example, size, shape, etc.) of each condensing unit, The light Li can be easily condensed (reduced) to a desired spot diameter, and the same effect can be obtained.

(3)第1集光部の集光特性
本実施形態では、上述したフレネルレンズ状(回折格子型)の第1集光部30の集光特性をシミュレーション解析で調べた。図4に、そのシミュレーション解析で用いた第1集光部30のモデル概要を示す。
(3) Condensing characteristic of first condensing unit In the present embodiment, the condensing characteristic of the above-described Fresnel lens-shaped (diffraction grating type) first condensing unit 30 was examined by simulation analysis. FIG. 4 shows a model outline of the first light collecting unit 30 used in the simulation analysis.

図4に示す第1集光部30のモデルでは、光スポットBの光(入射光)の入射側に、4つの高屈折率材料層31a,31b,31c及び31dを、絶縁層15を介してストライプ状に配置した。このようなモデルにおいて、本実施形態では、光スポットBの光の入射面から2μmだけ第1集光部30側に入った位置における光強度分布(電界強度分布)を算出して、第1集光部30の集光特性をシミュレーション解析で調べた。   In the model of the first light collecting unit 30 shown in FIG. 4, four high-refractive index material layers 31 a, 31 b, 31 c, and 31 d are provided via the insulating layer 15 on the light incident side of the light spot B. Arranged in stripes. In such a model, in the present embodiment, a light intensity distribution (electric field intensity distribution) at a position entering the first light collecting unit 30 side by 2 μm from the light incident surface of the light spot B is calculated, and the first collection is performed. The condensing characteristic of the optical part 30 was investigated by simulation analysis.

なお、このシミュレーション解析で用いたパラメータは次の通りである。
T1:2200[nm]
T2:3220[nm]
T3:4060[nm]
T4:4820[nm]
L:850[nm]
入射光のスポット径Φ(1/e):3000[nm]
光源波長λ:850[nm]
The parameters used in this simulation analysis are as follows.
T1: 2200 [nm]
T2: 3220 [nm]
T3: 4060 [nm]
T4: 4820 [nm]
L: 850 [nm]
Spot diameter of incident light Φ (1 / e 2 ): 3000 [nm]
Light source wavelength λ: 850 [nm]

なお、上記パラメータ「T1」は、高屈折率材料層31b及び高屈折率材料層31c間において、対向する側面間の距離であり、パラメータ「T2」は、対向しない側面間の距離である。また、上記パラメータ「T3」は、高屈折率材料層31a及び高屈折率材料層31d間において、対向する側面間の距離であり、パラメータ「T4」は、対向しない側面間の距離である。さらに、パラメータ「L」は、各高屈折率材料層31a〜31dの光の伝播方向(z軸方向)の長さである。なお、入射光のスポット径Φは、強度が最大強度の1/eとなる径である。 The parameter “T1” is the distance between the side surfaces facing each other between the high refractive index material layer 31b and the high refractive index material layer 31c, and the parameter “T2” is the distance between the side surfaces not facing each other. The parameter “T3” is the distance between the side surfaces facing each other between the high refractive index material layer 31a and the high refractive index material layer 31d, and the parameter “T4” is the distance between the side surfaces not facing each other. Further, the parameter “L” is the length of the light propagation direction (z-axis direction) of each of the high refractive index material layers 31a to 31d. The spot diameter Φ of incident light is a diameter at which the intensity is 1 / e 2 of the maximum intensity.

図5に、シミュレーション結果を示す。なお、図5中の縦軸には、電界強度|E|2を示し、横軸には、入射光の中心からx軸方向の位置を示す。また、図中の特性aは、第1集光部30に入射される前の入射光の電界強度分布であり、特性bは、入射面から2μmだけ第1集光部30側に入った位置の光の電界強度分布である。 FIG. 5 shows the simulation results. In FIG. 5, the vertical axis indicates the electric field intensity | E | 2, and the horizontal axis indicates the position in the x-axis direction from the center of the incident light. Also, the characteristic a in FIG. 5 is the electric field intensity distribution of the incident light before being incident on the first light collecting unit 30, and the characteristic b enters the first light collecting unit 30 side by 2 μm from the incident surface. It is an electric field strength distribution of light at a position.

図5の結果から明らかなように、第1集光部30に入射される前の入射光のスポット径が約3000nmであるのに対し、入射面から2μmだけ第1集光部30側に入った位置では、x軸方向(積層方向)のスポット径が約940nmと小さくなっていることが分かる。また、光強度のピーク値も入射光比で約2倍増大していることが分かる。   As apparent from the result of FIG. 5, the spot diameter of the incident light before being incident on the first condensing unit 30 is about 3000 nm, whereas the incident light enters the first condensing unit 30 side by 2 μm. It can be seen that the spot diameter in the x-axis direction (stacking direction) is as small as about 940 nm at this position. In addition, it can be seen that the peak value of the light intensity also increases about twice as much as the incident light ratio.

以上の結果から、第1集光部30を本実施形態のようにフレネルレンズ状(回折格子型)の素子で構成することにより、入射光を2次元的に集光することができ、さらに、光強度のピーク値も増大させることができることが分かる。このことからも、本実施形態の構成では、入射光を集光して導波路11に効率よく導くことができることが分かる。   From the above results, it is possible to condense incident light two-dimensionally by configuring the first condensing unit 30 with a Fresnel lens-like (diffraction grating type) element as in this embodiment. It can be seen that the peak value of the light intensity can also be increased. From this, it can be seen that the configuration of the present embodiment can condense incident light and efficiently guide it to the waveguide 11.

<2.第1の実施形態の変形例(熱アシスト磁気ヘッド)>
次に、第1の実施形態の熱アシスト磁気ヘッド50における第1及び第2集光部の種々の変形例について説明する。
<2. Modified Example of First Embodiment (Heat Assisted Magnetic Head)>
Next, various modifications of the first and second light converging units in the heat-assisted magnetic head 50 of the first embodiment will be described.

[変形例1]
図6に、変形例1の第1及び第2集光部の概略断面図を示す。変形例1の第1集光部32は、2つの屈折率n1の屈折率材料層33a及び33eと、2つの屈折率n2の屈折率材料層33b及び33dと、屈折率n3の屈折率材料層33cとで構成される。なお、各屈折率材料層の屈折率と、周囲の絶縁層16及び17の屈折率n0との関係は、
n0<n1<n2<n3
である。なお、以下では、屈折率n1、n2及びn3の各屈折率材料層(材料層)を、それぞれ低屈折率材料層、中屈折率材料層及び高屈折率材料層という。
[Modification 1]
In FIG. 6, the schematic sectional drawing of the 1st and 2nd condensing part of the modification 1 is shown. The first light collector 32 of the first modification includes two refractive index material layers 33a and 33e having a refractive index n1, two refractive index material layers 33b and 33d having a refractive index n2, and a refractive index material layer having a refractive index n3. 33c. The relationship between the refractive index of each refractive index material layer and the refractive index n0 of the surrounding insulating layers 16 and 17 is as follows:
n0 <n1 <n2 <n3
It is. Hereinafter, the refractive index material layers (material layers) having the refractive indexes n1, n2, and n3 are referred to as a low refractive index material layer, a middle refractive index material layer, and a high refractive index material layer, respectively.

例えば、低屈折率材料層を石英(屈折率:1.45)で形成し、中屈折率材料層をアルミナ(屈折率:1.65)で形成し、そして、高屈折率材料層をタンタルオキサイド(屈折率:2.15)で形成した場合、上述のような屈折率の関係を満たすことができる。   For example, the low refractive index material layer is made of quartz (refractive index: 1.45), the medium refractive index material layer is made of alumina (refractive index: 1.65), and the high refractive index material layer is made of tantalum oxide. When formed with (refractive index: 2.15), the above-described refractive index relationship can be satisfied.

そして、変形例1の第1集光部32は、下層側から、低屈折率材料層33a、中屈折率材料層33b、高屈折率材料層33c、中屈折率材料層33d及び低屈折率材料層33eがこの順で隣接して積層されて構成される。すなわち、この例の第1集光部32では、高屈折率材料層33cを中心にして、その上下方向(厚さ方向)に遠ざかるにつれて屈折率が小さくなるように構成にする。   The first condensing part 32 of Modification 1 includes, from the lower layer side, a low refractive index material layer 33a, a medium refractive index material layer 33b, a high refractive index material layer 33c, a medium refractive index material layer 33d, and a low refractive index material. The layer 33e is configured by being laminated adjacently in this order. That is, the first light collecting portion 32 of this example is configured such that the refractive index decreases with increasing distance from the vertical direction (thickness direction) about the high refractive index material layer 33c.

また、この例では、第2集光部40を屈折率n3の屈折率材料層で構成し、第1集光部32の高屈折率材料層33cと同じ面に一体的に形成する。   Further, in this example, the second light collecting unit 40 is formed of a refractive index material layer having a refractive index n3, and is integrally formed on the same surface as the high refractive index material layer 33c of the first light collecting unit 32.

このように屈折率を積層方向中央で高くし、中央から離れるにつれ屈折率が低くなる層を積層して第1集光部32を構成すると、光が第1集光部32内を伝播するにつれて、最も屈折率が高い高屈折率材料層33cにおいて光強度を相対的に高めることができる。したがって、第1集光部32では、実質的に積層方向に光スポットを集光することが可能となる。この構成では、例えば低屈折率材料層33a及び中屈折率材料層33b等を1回のパターニングで連続して形成することができるので、図1に示す第1集光部30の構成に比べて工程数を削減できるという利点を有する。   Thus, when the refractive index is increased at the center in the stacking direction and the first light collecting section 32 is configured by stacking layers whose refractive index decreases as the distance from the center increases, as light propagates through the first light collecting section 32. In the high refractive index material layer 33c having the highest refractive index, the light intensity can be relatively increased. Therefore, the first light collecting unit 32 can substantially collect the light spot in the stacking direction. In this configuration, for example, the low-refractive index material layer 33a, the medium-refractive index material layer 33b, and the like can be continuously formed by one patterning, and therefore, compared to the configuration of the first light collecting unit 30 shown in FIG. This has the advantage that the number of processes can be reduced.

[変形例2]
図7に、変形例2の第1及び第2集光部の概略断面図を示す。この例では、第1集光部34は、単一の屈折率材料層35で構成する。なお、この例では、第1集光部34の上下の絶縁層18及び19の屈折率をn0、屈折率材料層35及び第2集光部40の屈折率をn1とすると、
n0<n1
となるように各層の材料を選定する。
[Modification 2]
In FIG. 7, the schematic sectional drawing of the 1st and 2nd condensing part of the modification 2 is shown. In this example, the first light collecting unit 34 is configured by a single refractive index material layer 35. In this example, when the refractive indexes of the upper and lower insulating layers 18 and 19 of the first light collecting portion 34 are n0, and the refractive indexes of the refractive index material layer 35 and the second light collecting portion 40 are n1,
n0 <n1
The material of each layer is selected so that

また、この例の第1集光部34では、屈折率材料層35を第1集光部34の入射側から第2集光部40にかけて一様な厚みで形成する。また、その厚みは、第2集光部40の厚みより厚くする。すなわち、この例では、変形例1(図6)で説明した屈折率が互いに異なる複数の屈折率材料層を積層して構成した第1集光部32を、一つの屈折率材料層35で置き換えた構成となる。それ以外の構成は、変形例1と同じである。   Further, in the first light collector 34 of this example, the refractive index material layer 35 is formed with a uniform thickness from the incident side of the first light collector 34 to the second light collector 40. Moreover, the thickness is made thicker than the thickness of the second light collecting unit 40. That is, in this example, the first condensing part 32 configured by stacking a plurality of refractive index material layers having different refractive indexes described in Modification 1 (FIG. 6) is replaced with one refractive index material layer 35. It becomes the composition. Other configurations are the same as those of the first modification.

このような構造の第1集光部34では、多モード干渉によってある特定の箇所に光強度が強くなる場所が形成される。その部分に第2集光部40の入射部を形成すればよい。また、この例の第1集光部34では、入射光(発散光)は、屈折率材料層35とその上下の絶縁層18及び19との界面で反射される。それゆえ、この例においても、第1集光部34の厚さ方向に光スポットを集光することが可能である。   In the first light collecting section 34 having such a structure, a place where the light intensity is increased is formed at a specific place due to multimode interference. What is necessary is just to form the incident part of the 2nd condensing part 40 in the part. Further, in the first light collecting section 34 of this example, incident light (diverging light) is reflected at the interface between the refractive index material layer 35 and the upper and lower insulating layers 18 and 19. Therefore, also in this example, it is possible to collect the light spot in the thickness direction of the first light collecting unit 34.

[変形例3]
上述した第1の実施形態(図2)では、第2集光部40の表面形状(スライダ基板1の側面3と平行な面の形状)を平凸レンズ状の形状としたが、本発明はこれに限定されず、種々の形状で構成することができる。変形例3では、その一例を示す。
[Modification 3]
In the above-described first embodiment (FIG. 2), the surface shape of the second light collecting unit 40 (the shape of the surface parallel to the side surface 3 of the slider substrate 1) is a plano-convex lens shape. It is not limited to, It can comprise in various shapes. Modification 3 shows an example thereof.

図8に、変形例3における第2集光部の概略構成を示す。この例では、第2集光部42の表面形状を略三角形状とし、その頂角部を導波路11に接続し、底辺側の端面が光L1の入射側(第1集光部側)に位置するように配置される。すなわち、この例の第2集光部42は、光L1の入射側から徐々に幅が細くなる形状を有する。第2集光部42をこのような構成にすると、第2集光部42の底辺側の端面に入射された光L1(第2集光部42の厚さ方向に集光された光)は、図8中の矢印L2に示すように、第2集光部42の面内において、光の伝播方向と直交する方向に集光される。その結果、導波路11の入射口に、目的とするスポット径に集光された光が到達する。それゆえ、この例においても、光利用効率の低下を招くことなく、良好に導波路11に光を導入することができる。   In FIG. 8, the schematic structure of the 2nd condensing part in the modification 3 is shown. In this example, the surface shape of the second light collecting portion 42 is substantially triangular, the apex angle portion is connected to the waveguide 11, and the end surface on the base side is on the incident side (first light collecting portion side) of the light L1. It is arranged to be located. That is, the second light collecting portion 42 in this example has a shape that gradually decreases in width from the incident side of the light L1. If the 2nd condensing part 42 is made into such a structure, the light L1 (light condensed in the thickness direction of the 2nd condensing part 42) incident on the end face of the bottom side of the 2nd condensing part 42 will be As shown by an arrow L2 in FIG. 8, the light is collected in a direction orthogonal to the light propagation direction in the plane of the second light collecting unit 42. As a result, the light condensed at the target spot diameter reaches the entrance of the waveguide 11. Therefore, also in this example, it is possible to satisfactorily introduce light into the waveguide 11 without causing a decrease in light utilization efficiency.

なお、光照射素子20として表面プラズモンを発生して近接場光を照射する近接場光発生素子を用いる場合、光照射素子20に対して光の偏光方向を特定の方向に保持して照射する必要がある。それゆえ、図2(第1の実施形態)及び図8(変形例3)に示す例を含め第2集光部では、光の伝播方向に対して傾斜する端面(側面)部分の傾斜角度やサイズを適宜選定して、第2集光部の光出射口における光の位相が揃うようにすることが好ましい。   When a near-field light generating element that generates surface plasmons and emits near-field light is used as the light irradiation element 20, it is necessary to irradiate the light irradiation element 20 while maintaining the polarization direction of light in a specific direction. There is. Therefore, in the second light collecting unit including the example shown in FIG. 2 (first embodiment) and FIG. 8 (modified example 3), the inclination angle of the end surface (side surface) portion inclined with respect to the light propagation direction, It is preferable to select the size appropriately so that the phase of the light at the light exit of the second light collecting unit is aligned.

[変形例4]
上記第1の実施形態(図1)では、所望の集光角度を得るために、第1及び第2集光部以外に、第1集光部30と光源との間に基板71を設け、その基板71の光源側に凸レンズ状の集光部72を設ける例を説明したが、本発明はこれに限定されない。変形例4では、熱アシスト磁気ヘッドの外部に設ける集光用の光学系の別の構成例を説明する。
[Modification 4]
In the first embodiment (FIG. 1), in order to obtain a desired light collection angle, a substrate 71 is provided between the first light collection unit 30 and the light source in addition to the first and second light collection units. Although the example which provides the convex lens-shaped condensing part 72 in the light source side of the board | substrate 71 was demonstrated, this invention is not limited to this. In Modification 4, another configuration example of a condensing optical system provided outside the thermally-assisted magnetic head will be described.

図9に、変形例4の熱アシスト磁気ヘッド付近の概略断面構成を示す。この例では、スライダ基板1の媒体対向面2とは反対側の面に、例えば接着剤等からなる接続部61を介して、基板81を取り付け、その基板81上に例えばVCSEL等の光源83が設けられる。なお、光源83は、第1集光部30と対向する位置に配置される。   FIG. 9 shows a schematic cross-sectional configuration in the vicinity of the thermally-assisted magnetic head of Modification 4. In this example, a substrate 81 is attached to a surface opposite to the medium facing surface 2 of the slider substrate 1 via a connecting portion 61 made of, for example, an adhesive, and a light source 83 such as a VCSEL is mounted on the substrate 81. Provided. The light source 83 is disposed at a position facing the first light collecting unit 30.

そして、この例では、第1集光部30と対向する基板81の表面に、例えばマイクロレンズ等の集光光学系82を形成する。この例においても、第1の実施形態と同様に、集光機能を熱アシスト磁気ヘッド内部と外部とで分けることにより、片方のみで集光機能を実現する場合よりも設計条件や設計精度が緩和されるという利点を有する。   In this example, a condensing optical system 82 such as a microlens is formed on the surface of the substrate 81 facing the first condensing unit 30. Also in this example, as in the first embodiment, by separating the condensing function between the inside and outside of the thermally-assisted magnetic head, the design conditions and design accuracy are eased compared to the case where the condensing function is realized by only one side. Has the advantage of being

なお、上記第1の実施形態(図1)及び変形例4(図9)に示す例では、熱アシスト磁気ヘッドの外部に設ける集光部としてレンズを用いたが、本発明はこれに限定されない。外部の光学系を、例えば同様の集光機能をもつ導波路を用いてもよいし、導波路と上述したレンズからなる光学系とを組み合わせてもよい。   In the example shown in the first embodiment (FIG. 1) and the modification 4 (FIG. 9), the lens is used as the light collecting unit provided outside the heat-assisted magnetic head. However, the present invention is not limited to this. . As the external optical system, for example, a waveguide having a similar light collecting function may be used, or a waveguide and an optical system including the lens described above may be combined.

[変形例5]
上記第1の実施形態及び各種変形例では、光源から熱アシスト磁気ヘッドに入射する光が一つである例を説明したが、本発明はこれに限定されず、光強度を増大させるために、複数の光を熱アシスト磁気ヘッドに入射してもよい。なお、複数の光は複数の光源からそれぞれ出射してもよいし、一つの光源内に、複数の発光部をアレイ状に配置して複数の光を生成してもよい。変形例5では、後者の手法により生成された複数の光を用いる熱アシスト磁気ヘッドの一構成例を説明する。
[Modification 5]
In the first embodiment and the various modifications, the example in which the light incident on the heat-assisted magnetic head from the light source is one is described, but the present invention is not limited to this, and in order to increase the light intensity, A plurality of lights may be incident on the thermally assisted magnetic head. A plurality of lights may be emitted from a plurality of light sources, respectively, or a plurality of light emitting units may be arranged in an array in one light source to generate a plurality of lights. In Modified Example 5, a configuration example of a thermally assisted magnetic head using a plurality of lights generated by the latter method will be described.

図10に、変形例の熱アシスト磁気ヘッドの概略構成を示す。なお、図10において、上記第1の実施形態(図1及び図3)の構成と対応する部分には同一符号を付し、その重複説明を省略する。また、図10では、説明を簡略化するため、記録光の生成に必要な部分のみを示し、記録磁界の生成に必要な部分は省略する。 FIG. 10 shows a schematic configuration of the heat-assisted magnetic head of Modification 5 . In FIG. 10, parts corresponding to those in the configuration of the first embodiment (FIGS. 1 and 3) are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted. In order to simplify the description, FIG. 10 shows only the part necessary for generating the recording light, and omits the part necessary for generating the recording magnetic field.

この例の熱アシスト磁気ヘッド50では、第1集光部は、上記第1の実施形態と同様の構成とする。一方、第2集光部140は、図11に示すように、その表面形状(スライダ基板1の側面3と平行な面の形状)を扇形状とし、その円弧状の長辺側の端面が第1集光部と対向するように配置される。なお、第2集光部140の円弧状の長辺側の端面の幅は、複数の光が全て導入されるような幅に設定される。この例においても、第2集光部140の厚さ(スライダ基板1の側面3に直交する方向の幅)を一定とすることで、既存のプロセスで工程数の増加を招くことなく容易に作製することができる。   In the heat-assisted magnetic head 50 of this example, the first condensing unit has the same configuration as that of the first embodiment. On the other hand, as shown in FIG. 11, the second condensing unit 140 has a fan-shaped surface shape (a shape parallel to the side surface 3 of the slider substrate 1), and an end surface on the long side of the arc shape is the first. It arrange | positions so that 1 condensing part may be opposed. Note that the width of the end surface on the long side of the arc of the second light collecting unit 140 is set to such a width that all of the plurality of lights are introduced. Also in this example, by making the thickness (width in the direction orthogonal to the side surface 3 of the slider substrate 1) constant for the second light collecting portion 140, it can be easily manufactured without increasing the number of steps in the existing process. can do.

また、この例では、アレイ化が容易なVCSEL等の面発光レーザが複数配列された光源(不図示)を用い、複数の面発光レーザからそれぞれ出射される光スポットB1、B2、B3、…の光を第1集光部130及び第2集光部140により2段階で集光する。なお、図10に示す例では、記録媒体240のトラック幅方向に沿うy軸方向に、複数の面発光レーザ(発光部)を配置する例を示す。   In this example, a light source (not shown) in which a plurality of surface emitting lasers such as VCSELs that are easily arrayed is arranged, and light spots B1, B2, B3,. The light is collected in two stages by the first light collecting unit 130 and the second light collecting unit 140. In the example shown in FIG. 10, an example in which a plurality of surface emitting lasers (light emitting units) are arranged in the y-axis direction along the track width direction of the recording medium 240 is shown.

この例の構成における光の集光動作は次の通りである。まず、複数の面発光レーザからそれぞれ出射された複数の光が、第1集光部130に入射される。第1集光部130を構成する各高屈折率材料層131は複数の光が照射される領域にわたってその長手方向がy軸方向に延在して形成される。それゆえ、第1集光部130に入射された複数の光は、第1の実施形態と同様に、光利用効率を損なうことなく、高屈折率材料層131の積層方向に集光することができる。   The light condensing operation in the configuration of this example is as follows. First, a plurality of lights respectively emitted from a plurality of surface emitting lasers are incident on the first light collecting unit 130. Each high refractive index material layer 131 constituting the first light collecting unit 130 is formed such that its longitudinal direction extends in the y-axis direction over a region irradiated with a plurality of lights. Therefore, the plurality of lights incident on the first light collecting unit 130 can be condensed in the stacking direction of the high refractive index material layer 131 without impairing the light utilization efficiency, as in the first embodiment. it can.

そして、第1集光部130でその高屈折率材料層131の積層方向に集光された光は、第2集光部140の円弧状の長辺側の端面に入射される。第2集光部140は、図10及び11に示すように、光に入射面から導波路11に向かって、光の伝播領域に幅が狭くなる。それゆえ、第2集光部140に入射された光は、図11中の矢印L2に示すように、第2集光部140の面内において、導波路11の入射口に向けて集光することができる。すなわち、第2集光部140に入射された光は、第2集光部140の面内において、光の伝播方向に直交する方向に集光される。   Then, the light condensed in the stacking direction of the high refractive index material layer 131 by the first light collecting unit 130 is incident on the end surface of the second light collecting unit 140 on the long side of the arc. As shown in FIGS. 10 and 11, the second condensing unit 140 becomes narrower in the light propagation region from the light incident surface toward the waveguide 11. Therefore, the light incident on the second light collector 140 is condensed toward the entrance of the waveguide 11 in the plane of the second light collector 140, as indicated by an arrow L2 in FIG. be able to. That is, the light incident on the second light collecting unit 140 is collected in a direction orthogonal to the light propagation direction in the plane of the second light collecting unit 140.

上述のように、この例においても、熱アシスト磁気ヘッド50に入射される複数の光は、第1の実施形態と同様に、1次元方向の集光動作を2段階で行うことにより、所望のスポット径を有する光を導波路に効率よく導入することができる。それゆえ、この例においても、より大きな光パワーが得られ、狭小な領域に対してより高い強度の光を照射することが可能となる。   As described above, also in this example, a plurality of light incident on the heat-assisted magnetic head 50 can be obtained by performing a one-dimensional condensing operation in two stages as in the first embodiment. Light having a spot diameter can be efficiently introduced into the waveguide. Therefore, also in this example, a larger optical power can be obtained, and it becomes possible to irradiate a narrow area with higher intensity light.

なお、図10及び図11に示す例では、熱アシスト磁気ヘッド50に入射する光が3つの例を示すが、本発明はこれに限定されず、入射される光の数は、2つ或いは4つ以上としてもよい。   10 and 11 show three examples of light incident on the thermally-assisted magnetic head 50. However, the present invention is not limited to this, and the number of incident light is two or four. It may be more than one.

なお、光照射素子20として表面プラズモンを発生して近接場光を照射する近接場光発生素子を用いる場合、光照射素子20に対して光の偏光方向を特定の方向に保持して照射する必要がある。それゆえ、この例の第2集光部140においても、光の伝播方向に対して傾斜する端面(側面)部分の傾斜角度やサイズを適宜選定して、第2集光部の光出射口における光の位相が揃うようにすることが好ましい。   When a near-field light generating element that generates surface plasmons and emits near-field light is used as the light irradiation element 20, it is necessary to irradiate the light irradiation element 20 while maintaining the polarization direction of light in a specific direction. There is. Therefore, also in the second light collecting portion 140 of this example, the inclination angle and size of the end face (side surface) portion that is inclined with respect to the light propagation direction are appropriately selected, and the light collecting port at the light collecting port of the second light collecting portion is selected. It is preferable to align the phases of the light.

また、近接場光発生素子は通常、金属構造体で構成され、その構造(例えば、形状、延在方向等)により表面プラズモンの発生形態が異なる。それゆえ、光照射素子20としてそのような近接場光発生素子を用いる場合には、近接場光発生素子の構造に応じて、所定の位置で高強度の表面プラズモンが発生するように、熱アシスト磁気ヘッド50に入射する光の偏光方向を調整することが好ましい。   Further, the near-field light generating element is usually composed of a metal structure, and the generation form of surface plasmons varies depending on the structure (for example, shape, extending direction, etc.). Therefore, when such a near-field light generating element is used as the light irradiating element 20, thermal assist is performed so that high-intensity surface plasmon is generated at a predetermined position according to the structure of the near-field light generating element. It is preferable to adjust the polarization direction of the light incident on the magnetic head 50.

<3.第2の実施形態>
図12に、本発明の第2の実施形態に係る記録再生装置に記録媒体(磁気記録媒体)を装着した際の記録再生システムの概略構成例を示す。なお、本実施形態では、熱アシスト磁気ヘッドから近接場光を情報記録媒体に出射して情報の記録、又は再生の少なくともいずれかを行う記録再生装置について説明する。
<3. Second Embodiment>
FIG. 12 shows a schematic configuration example of a recording / reproducing system when a recording medium (magnetic recording medium) is attached to the recording / reproducing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, a recording / reproducing apparatus that emits near-field light from a heat-assisted magnetic head to an information recording medium and records and / or reproduces information will be described.

記録再生装置210は、主に、浮上スライダ211と、浮上スライダ211を支持するサスペンション212と、浮上スライダ211を駆動するヘッドアクチュエータ213(駆動部)と、スピンドル214とを備える。なお、記録媒体240は、スピンドル214の回転軸215上の載置台等(図示せず)に固定され、回転駆動される。   The recording / reproducing apparatus 210 mainly includes a flying slider 211, a suspension 212 that supports the flying slider 211, a head actuator 213 (driving unit) that drives the flying slider 211, and a spindle 214. The recording medium 240 is fixed to a mounting table or the like (not shown) on the rotation shaft 215 of the spindle 214 and is driven to rotate.

本実施形態では、記録媒体240は、ディスク状の媒体であり、上記第1の実施形態で説明した記録媒体と同様の構成である。すなわち、記録媒体240は、図示しないが基板と、その基板上に形成された磁気記録層とを備える。そして、磁気記録層が浮上スライダ211の下面と対向するように、記録媒体240がスピンドル214上に装着される。また、記録媒体240の表面には、記録再生装置210の動作時における浮上スライダ211と記録媒体240との接触による損傷を防ぐために、適宜潤滑剤及び保護膜が薄厚で形成される。   In the present embodiment, the recording medium 240 is a disk-shaped medium and has the same configuration as the recording medium described in the first embodiment. That is, the recording medium 240 includes a substrate (not shown) and a magnetic recording layer formed on the substrate. Then, the recording medium 240 is mounted on the spindle 214 so that the magnetic recording layer faces the lower surface of the flying slider 211. In addition, a lubricant and a protective film are appropriately formed on the surface of the recording medium 240 to have a thin thickness in order to prevent damage due to contact between the flying slider 211 and the recording medium 240 during operation of the recording / reproducing apparatus 210.

図13に、本実施形態の記録再生装置210の浮上スライダ211付近の拡大側面図を示す。浮上スライダ211は、スライダ本体216と、スライダ本体216の先端部に搭載された熱アシスト磁気ヘッド220とを備える。   FIG. 13 shows an enlarged side view of the vicinity of the flying slider 211 of the recording / reproducing apparatus 210 of the present embodiment. The flying slider 211 includes a slider body 216 and a heat-assisted magnetic head 220 mounted at the tip of the slider body 216.

スライダ本体216は、記録再生装置210の動作時には、記録媒体240と対向して近接して配置される。この際、熱アシスト磁気ヘッド220もまた、記録媒体240と対向するように配置される。   The slider body 216 is disposed in close proximity to the recording medium 240 when the recording / reproducing apparatus 210 operates. At this time, the heat-assisted magnetic head 220 is also disposed so as to face the recording medium 240.

本実施形態では、熱アシスト磁気ヘッド220としては、例えば上述した第1の実施形態や種々の変形例の熱アシスト磁気ヘッド50等と同様の構成の熱アシスト磁気ヘッドを用いる。それゆえ、本実施形態によれば、より光利用効率の低下が抑制され、光強度が十分な微小光を用いた熱アシスト記録が可能になり、高密度磁気記録を良好に行うことができる。   In the present embodiment, as the heat-assisted magnetic head 220, for example, a heat-assisted magnetic head having the same configuration as that of the above-described first embodiment or the heat-assisted magnetic head 50 of various modifications is used. Therefore, according to the present embodiment, a decrease in light utilization efficiency is further suppressed, heat-assisted recording using minute light with sufficient light intensity is possible, and high-density magnetic recording can be performed satisfactorily.

また、以上で説明したように、本実施形態では、上記第1の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドを用いるので、例えばLD等の光源からの出力光を熱アシスト磁気ヘッド内において、1次元方向の集光動作を2段階で行うことにより集光することができる。具体的には、第1段階の集光動作では、まず、熱アシスト磁気ヘッドの媒体対向面2とは反対側の光入射面51近傍に設けられた複数の屈折率材料層の積層構造体(図2及び6)からなる第1集光部30により、入射光を屈折率材料層の積層方向に集光する。次いで、第2段階の集光動作では、単一の屈折率材料層からなる第2集光部の面内において、光の伝播方向に直交方向に集光する。   Further, as described above, in the present embodiment, since the heat-assisted magnetic head according to the first embodiment is used, output light from a light source such as an LD, for example, is output in a one-dimensional direction in the heat-assisted magnetic head. The light can be condensed by performing the light condensing operation in two stages. Specifically, in the first stage of the light condensing operation, first, a laminated structure of a plurality of refractive index material layers (near the light incident surface 51 opposite to the medium facing surface 2 of the thermally-assisted magnetic head) ( The incident light is condensed in the stacking direction of the refractive index material layers by the first condensing unit 30 including FIGS. Next, in the second stage of the light condensing operation, light is condensed in a direction orthogonal to the light propagation direction within the plane of the second light condensing portion made of a single refractive index material layer.

このような1次元方向の集光動作を2段階で行う集光方式を採用した場合、スライダ基板上に熱アシスト磁気ヘッドの作製する際の製造プロセスにおける各部の積層方向と同じ方向の積層プロセスで上述した集光機能を実現することができるという利点を有する。すなわち、本実施形態では、上記第1の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドを用いるので、熱アシスト磁気ヘッドの製造プロセスにおける各部の積層方向と同方向の積層プロセスにより容易に集光機能を有する構造体(第1及び第2集光部)を作製することができる。   In the case of adopting such a condensing method in which the one-dimensional condensing operation is performed in two stages, a laminating process in the same direction as the laminating direction of each part in the manufacturing process when manufacturing the heat-assisted magnetic head on the slider substrate is performed. There is an advantage that the above-described light collecting function can be realized. That is, in this embodiment, since the heat-assisted magnetic head according to the first embodiment is used, a structure having a light collecting function easily by a stacking process in the same direction as the stacking direction of each part in the manufacturing process of the heat-assisted magnetic head. A body (first and second light condensing portions) can be produced.

1.スライダ基板、2.媒体対向面、3.側面、4,7,9,13,15〜19.絶縁層、5.磁気シールド層、6.磁気再生素子、8.リターン磁極、10.記録用磁極、11.光導波路、14.コイル、20.光照射素子、30,32,34.第1集光部、31.高屈折率材料層、40、42.第2集光部、50.熱アシスト磁気ヘッド、51.光入射面、61.接続部、71,81.基板、72,82.集光部、210.記録再生装置、211.浮上スライダ、212.サスペンション、213.ヘッドアクチュエータ、220.熱アシスト磁気ヘッド、240.記録媒体   1. 1. slider substrate, 2. medium facing surface; Side, 4, 7, 9, 13, 15-19. 4. insulating layer; 5. magnetic shield layer; 7. magnetic reproducing element; Return pole, 10. 10. magnetic pole for recording; Optical waveguide, 14. Coil, 20. Light irradiation element, 30, 32, 34. First light collecting unit, 31. High refractive index material layer, 40, 42. Second light collecting section, 50. 51 heat-assisted magnetic head; Light incident surface, 61. Connection part, 71, 81. Substrate 72, 82. Condensing part, 210. Recording / reproducing apparatus, 211. Flying slider, 212. Suspension, 213. Head actuator, 220. Heat-assisted magnetic head, 240. recoding media

Claims (7)

スライダ基板の媒体対向面側とは反対側から入射される光源からの光を集光する集光部が前記スライダ基板の前記媒体対向面側とは反対側の面に形成され、前記スライダ基板の媒体対向面側に接続される光基板と、
前記スライダ基板の媒体対向面に直交する側面上に屈折率の互いに異なる複数の材料層が前記スライダ基板の側面と垂直な方向に積層されて回折格子状に設けられ、前記光基板からの光を前記スライダ基板の側面と直交する方向に集光し、該集光された第1の光を射出する第1集光部と、
前記スライダ基板の前記側面上で且つ前記第1集光部の前記第1の光の出射側に前記第1集光部の前記スライダ基板の側面に直交する方向の厚さよりも薄い厚さで前記スライダ基板の側面に直交する方向に設けられ、前記スライダ基板の側面に直交する方向の厚さが一定とされ、前記第1の光の入射面が凸状曲面とされ、前記第1集光部から射出された前記第1の光を前記スライダ基板の側面と平行で且つ前記第1の光の伝播方向に直交する方向に集光し、該集光された第2の光を射出する第2集光部と、
前記スライダ基板の前記側面上で且つ前記第2集光部の前記第2の光の出射側に設けられ、前記第2集光部から射出された前記第2の光により記録媒体に照射する記録光を生成し、該記録光を射出する光照射素子と、
前記スライダ基板の前記側面上で前記第2集光部と前記光照射素子との間に設けられ、前記第2集光部から射出された前記第2の光を前記光照射素子に導く導波路と、
前記スライダ基板の前記側面上で前記導波路とは絶縁層を介して設けられ、記録磁界を生成し、該生成した記録磁界を前記記録媒体の前記記録光が照射される領域に印加する磁気記録素子と
を備える熱アシスト磁気ヘッド。
A condensing part for condensing light from a light source incident from the side opposite to the medium facing surface side of the slider substrate is formed on the surface of the slider substrate opposite to the medium facing surface side, An optical substrate connected to the medium facing surface side;
A plurality of material layers having different refractive indexes are laminated in a direction perpendicular to the side surface of the slider substrate on the side surface orthogonal to the medium facing surface of the slider substrate, and the light from the optical substrate is transmitted. A first condensing unit that condenses light in a direction perpendicular to the side surface of the slider substrate and emits the condensed first light;
On the side surface of the slider substrate and on the emission side of the first light of the first light collecting portion , the thickness of the first light collecting portion is smaller than the thickness in the direction perpendicular to the side surface of the slider substrate. Provided in a direction orthogonal to the side surface of the slider substrate, the thickness in the direction orthogonal to the side surface of the slider substrate is constant, the incident surface of the first light is a convex curved surface, The first light emitted from the second light is condensed in a direction parallel to the side surface of the slider substrate and perpendicular to the propagation direction of the first light, and the second light that is collected is emitted. A light collecting part;
Recording that is provided on the side surface of the slider substrate and on the second light output side of the second light collecting unit, and irradiates the recording medium with the second light emitted from the second light collecting unit. A light irradiation element that generates light and emits the recording light; and
A waveguide that is provided on the side surface of the slider substrate between the second light converging unit and the light irradiation element, and guides the second light emitted from the second light converging unit to the light irradiation element. When,
Magnetic recording is provided on the side surface of the slider substrate via an insulating layer , generates a recording magnetic field, and applies the generated recording magnetic field to an area irradiated with the recording light of the recording medium A heat-assisted magnetic head comprising the element.
前記導波路が、シングルモード導波路である
請求項に記載の熱アシスト磁気ヘッド。
Said waveguide is thermally assisted magnetic head according to claim 1, which is a single mode waveguide.
前記導波路の延在方向に直交する前記導波路の断面の形状及び寸法が一定である
請求項1又は2に記載の熱アシスト磁気ヘッド。
The thermally assisted magnetic head according to claim 1 or 2 the shape and dimensions of the cross section of the waveguide is constant perpendicular to the extending direction of the waveguide.
前記光照射素子が、表面プラズモンにより近接場光を発生する近接場光発生素子である
請求項1〜3のいずれかに記載の熱アシスト磁気ヘッド。
The thermally-assisted magnetic head according to claim 1, wherein the light irradiation element is a near-field light generating element that generates near-field light using surface plasmons.
さらに、前記光源を備える
請求項1〜4のいずれかに記載の熱アシスト磁気ヘッド。
The heat-assisted magnetic head according to any one of claims 1 to 4, further comprising the light source.
スライダ基板の媒体対向面側とは反対側から入射される光源からの光を集光する集光部が前記スライダ基板の前記媒体対向面側とは反対側の面に形成され、前記スライダ基板の媒体対向面側に接続される光基板と、前記スライダ基板の媒体対向面に直交する側面上に屈折率の互いに異なる複数の材料層が前記スライダ基板の側面と垂直な方向に積層されて回折格子状に設けられ、前記光基板からの光を前記スライダ基板の側面と直交する方向に集光し、該集光された第1の光を射出する第1集光部と、前記スライダ基板の前記側面上で且つ前記第1集光部の前記第1の光の出射側に前記第1集光部の前記スライダ基板の側面に直交する方向の厚さよりも薄い厚さで前記スライダ基板の側面に直交する方向に設けられ、前記スライダ基板の側面に直交する方向の厚さが一定とされ、前記第1の光の入射面が凸状曲面とされ、第1集光部から射出された前記第1の光を前記スライダ基板の側面と平行で且つ前記第1の光の伝播方向に直交する方向に集光し、該集光された第2の光を射出する第2集光部と、前記スライダ基板の前記側面上で且つ前記第2集光部の前記第2の光の出射側に設けられ、前記第2集光部から射出された前記第2の光により記録媒体に照射する記録光を生成し、該記録光を出射する光照射素子と、前記第2集光部と前記光照射素子との間に設けられ、前記第2集光部から射出された前記第2の光を前記光照射素子に導く導波路と、スライダ基板の前記側面上に前記導波路と接触しないように設けられ、記録磁界を生成し、該生成した記録磁界を前記記録媒体の前記記録光が照射される領域に印加する磁気記録素子とを有する熱アシスト磁気ヘッドと、
前記熱アシスト磁気ヘッドを駆動する駆動部と
を備える記録再生装置。
A condensing part for condensing light from a light source incident from the side opposite to the medium facing surface side of the slider substrate is formed on the surface of the slider substrate opposite to the medium facing surface side, A diffraction grating in which an optical substrate connected to the medium facing surface side and a plurality of material layers having different refractive indexes are laminated on a side surface perpendicular to the medium facing surface of the slider substrate in a direction perpendicular to the side surface of the slider substrate. A first condensing part that condenses light from the optical substrate in a direction perpendicular to the side surface of the slider substrate, and emits the condensed first light, and the slider substrate On the side surface of the slider substrate with a thickness smaller than the thickness of the first light collecting portion in the direction perpendicular to the side surface of the slider substrate on the side surface and on the first light emitting side of the first light collecting portion. provided in a direction perpendicular side surfaces of the slider substrate The thickness of the orthogonal directions is constant, the incident surface of the first light is a convex curved surface, and a said emitted from the first condensing unit first light parallel to the side surface of the slider substrate A second condensing unit that condenses light in a direction perpendicular to the propagation direction of the first light and emits the condensed second light; and the second condensing unit on the side surface of the slider substrate. A light irradiation element that is provided on the emission side of the second light of the unit, generates recording light to be emitted to the recording medium by the second light emitted from the second light collecting unit, and emits the recording light A waveguide that is provided between the second light collecting unit and the light irradiation element and guides the second light emitted from the second light collecting unit to the light irradiation element, and the slider substrate It provided so as not to contact with the waveguide on the side, to generate a recording magnetic field, prior to the recording magnetic field thus generated in the recording medium A thermally assisted magnetic head and a magnetic recording element to be applied to the area where the recording light is irradiated,
A recording / reproducing apparatus comprising: a drive unit that drives the thermally-assisted magnetic head.
前記熱アシスト磁気ヘッドが、さらに、前記記録媒体に記録された情報を再生するための磁気再生素子を有する
請求項に記載の記録再生装置。
The recording / reproducing apparatus according to claim 6 , wherein the heat-assisted magnetic head further includes a magnetic reproducing element for reproducing information recorded on the recording medium.
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