分支波导配置的制作方法
【专利说明】分支波导配置
【背景技术】
[0001] 热辅助磁记录（HAMR)数据存储介质使用能够耐受超顺磁效应（例如，热诱导的、 随机的磁取向变化）的高磁矫顽性材料，所述超顺磁效应当前对传统硬驱动器介质的面数 据密度构成限制。在HAMR设备中，磁性介质的小部分或"热点（hot spot) "被局部地加热 至其居里温度，由此允许介质的磁取向在热点处改变并由此通过换能器写入。在将热撤去 后，该区域保持其磁状态，由此可靠地存储数据以供之后检取。
【发明内容】
[0002] 本公开针对适于使用在例如HAMR设备中的光传输系统。
[0003] 本公开的一种【具体实施方式】是一种装置，该装置包括：波导输入耦合器，其包括具 有远端宽度的远端和具有近端宽度的近端；锥形的分支波导，其包括具有远端宽度的远端 和具有近端宽度的近端，分支波导远端宽度大于分支波导近端宽度；以及波导适配器，其物 理地连接至波导输入耦合器近端和分支波导近端。波导输入耦合器、分支波导和波导适配 器被配置成将具有基（base)横（traverse)波导模的输入信号转换成具有较高次波导模的 输出光。
[0004] 本公开的另一【具体实施方式】是一种装置，该装置包括：波导输入耦合器，其包括具 有近端宽度的近端，该波导输入耦合器被配置成接收具有第一横波导模的光；分支波导，其 包括具有远端宽度的远端和具有近端宽度的近端，分支波导远端宽度大于分支波导近端宽 度；以及波导适配器，其可操作地连接至波导输入耦合器近端并连接至分支波导近端，其中 波导输入耦合器、分支波导和波导适配器被配置成防止光在第一波导模下的激发。
[0005] 本公开的又一【具体实施方式】是一种方法，该方法包括：将具有第一横波导模的光 耦合到波导输入耦合器内；经由波导输入耦合器和物理上与波导输入耦合器间隔开的锥形 分支波导将具有第一波导模的光转换成具有较高次波导模的光；以及从被连接至波导输入 耦合器和连接至锥形分支波导的波导适配器输出具有较高次波导模的光。
[0006] 通过阅读下面的详细描述，这些以及各种其它的特征和优点将会显而易见。
【附图说明】
[0007] 图1是数据存储设备的顶视图，其中示例性光传输系统被调出。
[0008] 图2示意地示出用于近场换能器对准的光源的示例性光传输系统；图2A是沿线 A-A得到的横截面图；图2B是沿线B-B得到的横截面图；图2C是沿线C-C得到的横截面图； 图2D是沿线D-D得到的横截面图。
[0009] 图3示意地示出用于近场换能器对准的光源的另一示例性光传输系统。
[0010] 图4示意地示出来自光传输系统的示例性分支波导。
[0011] 图5A是矩形芯波导的示意性二维图；图5B是沿图5A的X方向观察到的波导的单 板（single slab)结构的示意性一维图；图5C是沿图5A的Y方向观察到的波导的单板结 构的示意性一维图。
[0012] 图6是将光从一次波导模转换至较高次波导模的示例性操作的流程图。
【具体实施方式】
[0013] 当前描述针对一种波导配置，该波导配置将在基（base)波导模或简正（normal) 波导模下提供的光转换至较高次波导模；该波导模可以是例如横电（TE)的或横磁（TM)的。 波导配置包括第一或主波导输入耦合器以及在波导适配器处接合的第二、锥形的分支波 导。锥形的分支波导宽度控制模转换（例如从TE。。波导模至TEi。波导模，或例如从TM。。波 导模至TMi。波导模）。另外，通过将波导输入耦合器锥形化，该输入耦合器耦合来自光源的 光并同时消除一些模转换。另外，当分支波导的端部宽度等于或近似等于波导输入耦合器 的端部宽度时，波导适配器中基础模的激发被最小化并在一些实施方式中被避免。
[0014] 在以下描述中，参照了形成本说明书一部分的附图，其中通过图示示出了至少一 个特定实施例。下面的描述提供附加的特定实施例。应当理解的是，可构想和作出其他实施 例而不背离本发明的范围或精神。因此，以下详细描述不应按照限制性的意义来理解。虽 然本发明不限于此，但通过对下文提供的示例的讨论将获得对本发明的各个方面的理解。
[0015] 如本文中使用地，单数形式"一"、"一个"以及"该"涵盖具有复数引用的实施例， 除非该内容另外明确地指出。如本说明书和所附权利要求书中使用地，术语"或"一般以 包括"和/或"的意思来使用，除非该内容明确地指出相反情形。
[0016] 本文描述的技术的实施方式可在数据存储系统的场景下采用，尽管也可考虑将这 种技术用于光传输的其它应用场合。
[0017] 图1示出具有示例性光传输系统的数据存储设备100,该示例性光传输系统在分 解图102中被更详细地示出。尽管可考虑其它实施方式，然而在图示实施方式中，数据存储 设备100包括存储介质104(例如磁性数据存储盘），在其上可使用磁写入极（pole)记录 数据位并可使用磁阻元件从中读取数据位。存储介质104在转动期间绕主轴中心或盘转动 轴线105转动，并包括内径106和外径108,数个同心数据轨道110在内径106和外径108 之间。应当理解，所描述的技术可与多种存储格式一起使用，包括连续磁性介质、离散轨道 (DT)介质、叠瓦（shingled)介质等。
[0018] 信息可被写入至和读取自存储介质104上的数据轨道中的数据位位置。具有致动 器转动轴线122的致动器组件120在其远端经由悬置件126支承换能器头组件124。换能 器头组件124在盘转动期间贴近存储介质104的表面之上"飞行"。致动器组件120在"寻 道"操作期间绕致动器转动轴线122转动。寻道操作将换能器头组件124定位在目标数据 轨道上以进行读和写操作。
[0019] 在采用热辅助磁记录（HAMR)的实施方式中，通过被作用至存储介质104上的位位 置（bit location)的热源来辅助记录动作。数据位（例如用户数据位、伺服位等）被存储 在嵌入存储介质104的各个层内的非常小的磁颗粒（grain)中。数据位被记录在存储介质 上的轨道110内的磁颗粒中。
[0020] 总地来说，HAMR技术采用具有非常高的磁各向异性的存储介质（例如存储介质 104)，非常高的磁各向异性对于存储介质104中的小磁颗粒的磁化的热稳定性有帮助。通 过在记录过程期间暂时地加热存储介质104,紧聚焦区（tightly focused area)内的磁颗 粒的磁矫顽性可选择性地降低至低于所施加的磁写入场，该紧聚焦区基本对应于各个数据 位。被加热区然后在所施加的磁写入场存在时快速冷却，这基于所施加的磁写入场的极性 对被加热区内的经记录数据进行编码。冷却后，磁矫顽性基本恢复到其加热前的水平，由此 使该位的磁化稳定。对存储介质104上的多个数据位重复这种写过程，并且这些数据位能 使用磁阻读头来读取。
[0021] 图1中的分解图102示意地示出换能器头组件124的立体图，主面是下轨或者后 缘，组件124的侧面。换能器头组件124通过从致动器组件120的臂延伸出的悬置件126支 承。在分解图102所示的实施方式中，换能器头组件124包括，除别的特征外，滑动件128、 光源130 (例如激光器）、波导配置132以及等离激元（plasmonic)换能器134 (例如近场换 能器（NFT))。当介质104转动时，滑动件128的气载表面（ABS) 136跨存储介质104的表面 "飞行"，由此从存储介质104的表面内的磁颗粒读取数据位和将数据位写至磁颗粒。
[0022] 光源130将光导入波导配置132中，该波导配置132在波导芯和其包层之间具有 高折射率对比。传播通过波导配置132的光被聚集到近场换能器（NFT) 134。（NFT 134中 的）近场光学器件利用孔腔和/或天线以造成存储介质104表面上的数据位位置的热增加 (例如经由表面等离激元效应）。结果，表面上的数据位位置被加热，由此相对于表面的其 它区域选择性地减少在该数据位位置的磁颗粒的磁矫顽性。因此，被施加至加热的数据位 位置的磁场（当其冷却时）足以将数据位记录在该位置而不会干扰相邻的非加热位位置中 的数据位。在一个实施方式中，磁场被提供给位于NFT 134的邻近处的写入极。如此，加热 区能基本上确定可写区域（例如数据位尺寸）。
[0023] 存在多种将光发射到滑动件（例如滑动件128)中的方法。在一种实施方式中， 自由空间光传输牵涉到将光从自由空间引导至滑动件