JPH0237614B2 - - Google Patents

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JPH0237614B2
JPH0237614B2 JP57168123A JP16812382A JPH0237614B2 JP H0237614 B2 JPH0237614 B2 JP H0237614B2 JP 57168123 A JP57168123 A JP 57168123A JP 16812382 A JP16812382 A JP 16812382A JP H0237614 B2 JPH0237614 B2 JP H0237614B2
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    • G11B11/10591Details for improving write-in properties, e.g. Curie-point temperature

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気光学効果を利用して高密度磁気
記録の再生が可能な光磁気記録読取系に関する。
〔従来の技術〕
近年、情報の高密度記録の分野において、光デ
イスク等の情報固定の記録に代り、磁気光学効果
を用いた書き換え可能な光磁気記録が有望視され
ている。
従来、上記の如き光磁気記録の読取りには、第
1図Aに示すような読取系が使用されている。第
1図Aにおいて、1は光束、2は偏光板、3は偏
光ビームスプリツタ、4は対物レンズ、5は磁性
膜、6は検光子、7は集光レンス、8は光検出
器、9は基板である。ここで磁性膜5はガラス、
樹脂等の基板9上にスパツタリング等の手段で形
成され、情報信号に応じて変調されたレーザ光を
照射する等の方法で磁化方向の変化(例えば上向
き、或いは下向き)として情報が記録されてい
る。光束1は、偏光板2により直線偏光化された
光束となり、偏光ビームスプリツタ3、対物レン
ズ4を経て磁性膜5に入射する。ここで光束1は
前述した磁性膜5の磁化方向に対応し、光束の偏
光面が磁気光学カー効果により互いに反対方向の
回転を受けて反射される。例えば、下向き方向磁
化部により反射される光束の偏光面がθKの回転を
受けたとすると、上向き磁化部より反射される光
束偏光面は−θKの回転を受ける。
第1図Bに示す如く入射光束をP偏光とした場
合、検光子6の偏光透過方向を上記偏光方向−θK
と垂直方向(Q方向)に配置すると、上向きの磁
化方向部からの反射光は、検光子6により遮断さ
れ、下向き磁化方向からの反射光の、検光子6の
透過成分Δが検光子6を通過する。この透過成分
を光検出器8で検出し、記録情報を読取るもので
ある。
〔発明が解決すべき課題〕
ところが、前述の如き磁気光学カー効果による
カー回転角θKは0.1゜のオーダーである為、前記透
過成分は非常に微小であり、光検出器で検出され
る再生信号のSN比は小さく、特に高周波信号の
読取りにおいて十分ではないという問題があつ
た。
そこで、従来、磁性膜上に高屈折率薄膜層を装
荷し、該磁性膜の反射率を低くして、この時見か
け上カー回転角θKが増大されるカー強調(Kerr
enhancement)効果によりSN比を向上させる方
法が特開昭56−156943号等で提案されている。
しかしながら、読取系全体を考えると、光検出
器の雑音の影響で、上記の如く単に反射率を下げ
ることによつて、必ずしも最大の再生SN比が得
られるとは限らなかつた。
本発明の目的は、増倍作用を有する光検出器を
用いて、最大のSN比で情報信号を検出すること
の出来る光磁気記録読取系を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の上記目的は、所定の向に偏光した入射
光束を磁性膜を有する記録媒体に入射し、該磁性
膜に記録された情報に応じて変調された該記録媒
体からの反射光束を検出手段により検出し、前記
記録情報を読取る光磁気記録読取系において、前
記検出手段を増倍作用の有る光検出器をとし、且
つ、前記磁性膜上に誘電体層を設け、前記記録媒
体の前記所定方向の偏光成分に対する反射率が10
%以下となるように構成することによつて達成さ
れる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
第2図Aは本発明の第1の実施例を示す概略図
である。図中、11は光束、12は偏光板、13
は偏光ビームスプリツタ、14は対物レンズ、1
5は磁性膜、16は検光子、17は集光レンズ、
18は光検出器、19は基板、20は誘電体調整
層、21は誘電体多層膜、22は記録媒体を示
す。本実施例も第1図Aの従来例と同様に偏光板
12によつて直線偏光化された光束11を記録媒
体22に照射し、この反射光束を検光子16を介
して光検出器18で受け信号検出を行なうもので
ある。ここで誘電体調整層20及び誘電体多層膜
21は、光検出器18の特性に応じて、磁性膜1
5の反射率を調整し、再生SN比を最大とするも
のである。
第2図Bで第2図Aに示した記録媒体22の構
成を更に詳しく説明する。まずガラス或いは樹脂
等から成る基板19上に、GdTbFe、TbFe等の
非晶質希土類遷移金属、或いはMnBi、MnBiCu
等の結晶より成る磁性膜15を形成する。その上
にSiO、ZrO、ZnS、TiO2、Sb2O3、CeO2等の高
屈折率誘電体をスパツタリング、真空蒸着等の方
法より形成し誘電体調整層20とする。更にその
上にMgF2、SiO2等の低屈折率誘電体やZrO2
ZnS等の高屈折率誘電体を積層し、誘電体多層膜
21として記録媒体を構成する。このように形成
される誘電体調整層20及び誘電体多層膜21の
屈折率、膜厚、或いは誘電体多層膜の層数は本実
施例の光検出器18の特性を考慮して磁性膜の反
射率を再生SN比が最大となる値とするように決
定される。
次に、上記の如く再生NS比を最大とする磁性
膜の最適反射率の導出方法を簡単に説明する。記
録媒体22に入射する光束11の偏光方向をX軸
に、それに直交する方向をY軸にとる。垂直入射
の時に、磁性膜15が磁化容易軸が基板19の面
に垂直であるような垂直磁化薄膜とすると、右ま
わり円偏光(+)と左まわり円偏光(−)に対し
て屈折率がn=n0±Δと近似出来ることは公知で
ある(例えば、Journal of Applied Physics
Vol,38,pl482,1967,by P.S.Pershan)。ここ
で、n0は磁性膜15の磁化されていない時の屈折
率、Δは磁化の大さに比例する量である。従つ
て、X方向に直線偏光した光が記録媒体22に垂
直入射する時のフレネル(Fresnel)反射系数rx
と磁気光学カー効果よるカー反射系数ryは、右ま
わり円偏光及び左まわり円偏光に対するフレネル
反射係数を夫々r(+),r(-)とすると、 rx=1/2〔r(+)+r(-)〕 (1) ry=1/2i〔r(+)+r(-)〕 (2) と表わせ、さらに実際には|n0|≫|Δ|なので
上式のΔに対する1次近似から rxr|n=n0 (3) ryiΔdr/dn|n=n0 (4) となる。ここで、rは磁性膜15の屈折率をnと
した時の記録媒体22の垂直入射時のフレネル反
射係数である。従つて(3)、(4)式からカー回転角θK
は θK=|ry|/|rx|cosδ (5) となる。ここで、δはryとrxの位相差である。
一方、第2図Bに示す誘電体多層膜21が2N
層(N=0、1……)から成るλ/4多層膜であ
る場合には、前述の(3)式および(4)式を適用するこ
とによつて、ryおよびrxは、以下のように表わさ
れる。
rx=Ur1+r0/U+r0r1 (6) ry=(1−r1 2)U/(U+r0r12 (7) ここで、 U=exp(i4π/λndd) (8) r1=Na−nd/Na+nd (9) r0=Vr′+r″/V+r′r″ (10) V=exp(i4π/λn0h) (11) である。また、Naは誘電体多層膜21の実効屈
折率、r0は磁性膜19が単独で存在する場合の調
整層20側からのフレネル反射率、r1は調整層2
0の多層膜21側からのフレネル反射率、r′は磁
性膜19の調整層側からのフレネル反射率、r″は
基板の磁性膜19側からのフレネル反射率、hは
磁性膜19の厚さを示す。
従つて、 R=|rx2:フレネル反射光の強度反射率 R=|ry2:カー反射光の強度反射率 とすると、R≠1のとき、(6)、(7)式の関係から、 K=α2(1−R)2 (12) と表わされる。そして、(12)式を(5)式に代入し
て、Rとカー回転角θKとは次の関係で示される。
ここで、αは、誘電体調整層20の屈折率及び
磁性膜19以下の膜構成に依存する量である。
尚、αは磁性膜19を極薄膜化(λ/4πκ程度、こ こでλは再生光の波長、κは磁性膜19の消衰係
数)し、磁性膜19以下の膜構成を高反射率化す
る様にすれば極大化出来る。
ここで再生SN比(S/N)は光検出器18が
PINフオトダイオードの様な増倍作用の無い場合
には、検出系の熱雑音が支配的となるために
(S/N)∝R・θKとなり、増倍作用の有る検出
器の場合にはシヨツト・ノイズが支配的となり
(S/N)∝√・θKとなるのでθKに(6)式を代入
すると、それぞれ (S/N)∝√R(1−R)α cosδ:熱雑音
リミツト (S/N)∝(1−R)α cosδ:シヨツトノ
イズリミツト となる。
上記、磁気光学的読み出しにおける記録媒体の
反射率と再生SN比との関係から、SN比を最大に
する最適反射率が存在することがわかる。従つ
て、第2図Aに示す光磁気記録読取系において
は、光検出器18の種類に応じてその最適反射率
を実現するように設計を行なえば良い。尚、SN
比はcosδの依存性もあり、反射率の変化と共に
cosδも変化するが、この影響は再生光の光路中に
λ/4板等の位相差補償素子を挿入することによ
り解消出来る。
第3図に、上記位相補償によりcosδ→1とした
時の、再生SN比(S/N)のフレネルパワー反
射率依存性を示す。図中、aで示すPINフオトダ
イオードのような増倍作用の無い検出器を用いる
場合には最適反射率は約33%である。
一方、本発明のように、アバランシフオトダイ
オード(APD)等の増倍作用の有る検出器を用
いる場合には反射率を下げることにより再生SN
比の向上が計れることがわかる。最大SN比に対
する許容SN比巾を−1dBとするPINフオトダイ
オード検出では反射率20%〜50%であるのに対し
て、本発明のAPD検出では反射率10%以下が反
射率許容基準となる。しかし増倍作用のない光検
出器を用いる場合でも、再生光束の強度が強くな
るとシヨツトノイズの影響が強くなり、最適反射
率は再生光束の強度が強くなるほど小さくなり、
増倍作用のある光検出器を用いた場合に近ずく。
上記の如く調整された反射率、磁性膜自身の反
射率より小さいために、該磁性膜での吸収エネル
ギーが大きくなり、記録媒体への書込みエネルギ
ーを小さく出来、高周波信号の記録を容易にする
利点もある。
第4図に本発明用いる記録媒体の構成例を示
す。ここで第2図Bと同一の部分には共の符号を
付した。本例は磁性膜15の膜厚がλ/4πκ程度
に薄い場合を示す。この場合には磁性膜15内で
の多重干渉の際に生ずるフアラデー(Faraday)
効果も利用できる為に更に高いSN比での検出が
可能である。この効果を増す為に、本例では基板
19上に誘電体多層膜21′を形成し、基板の反
射率を高めている。この上に磁性膜15をカー回
転角が最大となるような膜厚で形成し、更に誘電
体調整層20、誘電体多層膜を第1実施例と同様
に前述の最適反射率を実現するように形成する。
本例で形成された誘電体多層膜21′は、レーザ
光による記録の書込み時に断熱効果を果たし、書
込み特性を向上させる利点もある。
第5図A,Bは夫々第2図A、第4図に示した
記録媒体上に透明保護層23を設けたものであ
る。本発明はこのような構成の記録媒体を用いる
ことができる。この時に誘電体層は該透明保護層
を考慮した膜設計を行なえば良い。
また第4図或いは第5図Bにおいて、磁性膜1
5下面の誘電体多層膜21′の代りにAl、Au、
Ag、Cu等の金属膜を基板19上に形成し、さら
にSiO2やMgF2等の無機膜あるいはメタクリル樹
脂やポリカーボネート樹脂等の有機膜を基板19
の反射率が高くなる膜厚で形成したものでも良
い。
さらには、前記第2図、第4図、第5図A,B
において、レーザ光による書き込み特性をさらに
向上させる意味で新たな断熱層を基板19と磁性
膜15の間に追加しても良い。ただし、この時の
断熱層の膜厚は最適反射率条件を乱すことの無い
ように、λ/2膜となるように形成する必要があ
る。
尚、前述の実施例では磁性膜上に誘電体調整層
及び誘電体多層膜を形成することによつて反射率
を調整したが、誘電体調整層のみで最適反射率を
実現出来る場合には誘電体多層膜は必ずしも形成
する必要はない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は従来の光磁気記
録読取系において、光検出器を増倍作用の有るも
のとし、且つ、前記磁性膜上に誘電体層を設け、
前記記録媒体の前記所定方向の偏光成分に対する
反射率が10%以下となるように構成したので、情
報信号の読み取りを行う際の再生SN比を向上さ
せる効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは従来の光磁気記録読取系を示す概略
図、第1図Bは磁気光学効果による記録読取りの
原理を説明する図、第2図Aは本発明の第1実施
例を示す概略図、第2図Bは第1実施例に用いる
記録媒体の構成を示す概略図、第3図は本発明で
得られる再生SN比のフレネルパワー反射率依存
性を示す図、第4図、第5図A,Bは夫々本発明
に用いることのできる記録媒体の他の構成例を示
す概略図である。 11……光束、12……偏光板、13……偏光
ビームスプリツタ、14……対物レンズ、15…
…磁性膜、16……検光子、17……集光レン
ズ、18……光検出器、19……基板、20……
誘電体調整層、21……誘電体多層膜、22……
記録媒体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定の方向に偏光した入射光束を磁性膜を有
    する記録媒体に入射し、該磁性膜に記録された情
    報に応じて変調された該記録媒体からの反射光束
    を検出手段により検出し、前記記録情報を読取る
    光磁気記録読取系において、 前記検出手段は増倍作用の有る光検出器を有
    し、且つ、前記磁性膜上に誘電体層を設けること
    によつて、前記記録媒体の前記所定方向の偏光成
    分に対する反射率が10%以下となるように構成さ
    れたことを特徴とする光磁気記録読取系。
JP16812382A 1982-09-27 1982-09-27 光磁気記録読取系 Granted JPS5956242A (ja)

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JP16812382A JPS5956242A (ja) 1982-09-27 1982-09-27 光磁気記録読取系
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JP16812382A JPS5956242A (ja) 1982-09-27 1982-09-27 光磁気記録読取系

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JPH0413251A (ja) * 1990-04-28 1992-01-17 Kyocera Corp 光磁気記録素子及びその製造方法

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JOURNAL OF APPLIED PHYSICS KERP-EFFECT ENHANCEMENT AND IMPROVEMENT OF READOUT CHARACTERISTICS IN MNBIFILM MEMORY=1974 *
JOURNAL OF APPLIED PHYSICS KERR-EFFECT ENHANCEMENT AND IMPROVEMENT OF READOUT CHARACTERISTICS IN MNBIFILM MEMORY=1974 *

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