配置成提高紧邻接合部件处光的吸收的安装底层的制作方法

配置成提高紧邻接合部件处光的吸收的安装底层的制作方法
【专利摘要】本申请公开了配置成提高紧邻接合部件处光的吸收的安装底层。一种装置，包括具有安装表面和与该安装表面相对的顶部表面的安装底。滑动件具有与该安装底的安装表面相连接的接合部件，以及两层或更多层设置在该安装底的安装表面与该接合部件之间。该两层或更多层被配置成提高紧邻该接合部件处光的光吸收。光从照射该安装底的顶部表面的电磁能量源发出。
【专利说明】配置成提高紧邻接合部件处光的吸收的安装底层


【发明内容】

[0001]本公开涉及可用于利用电磁能量源连接光学元件的装置和方法。在一个方面，该装置包括安装底(submount)，该安装底具有可安装表面和与该安装表面相对的顶部表面。具有接合部件的滑动件与该安装底的安装表面相连接。所提供的装置包括设置在该安装底的安装表面与该接合部件之间的两层或更多层。该两层或更多层被配置成提高紧邻该接合部件处光的吸收，该光源自照射该安装底的顶部表面的电磁能量源。
[0002]将激光二极管安装底连接到滑动件的方法包括提供一装置，其包括具有安装表面和与该安装表面相对的顶部表面的安装底，滑动件具有与该安装底的安装表面相连接的接合部件，以及设置在该安装底的安装表面与该接合部件之间的两层或更多层，这些层被配置成提高紧邻该接合部件处电磁能的吸收。电磁能源可源自光源，该光源可包括照射该安装底的顶部表面的光纤激光器。该安装底进一步包括激光二极管，以及该滑动件进一步包括光波导。所提供的方法还包括定位该安装底和该滑动件，从而使得从该安装底上的激光二极管发出的光光学地耦合到该滑动件中的波导，导引来自该光纤激光器的电磁辐射穿过该安装底的顶部表面到达被配置成提高紧邻该滑动件的接合部件处光的吸收的该两层或更多层，以及将该两层或更多层中的至少一层接合到该滑动件的接合部件。
[0003]在本公开中:
[0004]“损耗材料”至少指的是能够消耗穿过其的电磁能的材料；以及
[0005]“光纤激光器”至少指的是被配置成将来自激光二极管的输出光引导到另一光学兀件的光纤。
[0006]所提供的装置和方法能够降低该安装底或滑动件中的光纤接合光吸收，而这种光吸收对于将连接到该安装底的激光二极管对准到用于HAMR记录的滑动件中的光波导是一个问题。所提供的装置和方法的使用避免了该安装底、该滑动件或者两者的大量热聚集的加热，这种加热能够使该接合层的重新固化缓慢并增加了重新固化过程中相对移动的可能性，这是由于所涉及的材料的不同热膨胀而引起的。
[0007]上面的内容并不意于描述本公开的每一公开实施例或每一实现方式。下面的附图和详细描述更加具体地描述了示意性的实施例。

【专利附图】

【附图说明】
[0008]参考附图来进行详细的描述，其中相同的参考标记表示相同的元件，以及其中:
[0009]图1是热辅助、磁记录、硬驱动滑动器组件的实施例的立体视图。
[0010]图2是示出了所提供的装置的实施例的结构图。
[0011]图3A和3B是具有设置在安装底的安装表面与接合部件之间的两层或更多层的所提供装置的所提供安装底的两个实施例的侧部结构视图。
[0012]图4A和4B是作为分别在厚度为50nm和10nm的所提供安装底的安装表面上的所提供层的实施例的折射系数与吸收系数的函数的反射率的模拟曲线。
[0013]图5是采用图3B的三层结构在1.2 μ m光波长情况下作为入射角函数的反射率的模拟曲线。
[0014]图6是采用图3B的三层结构在两个入射角下作为光波长函数的反射率的模拟曲线。
[0015]图7A-C是具有在正介电常数的无损或有损介电材料中以及负介电常数的金属中传播的表面等离子体的安装底的数个实施例的侧部结构视图。
[0016]图8A和8B是分别作为入射角和波长的函数的图7A所示实施例的反射率曲线。
[0017]图9是示出了用于将可连接元件接合到基部元件的方法的实施例的示意图。
[0018]图10是所提供方法的实施例的流程图。
[0019]这些附图并不是必须成比例的。附图中使用的相同数字表示相同的元件。然而，应当理解的是，在特定附图中用于表示某一元件的数字的使用并不意于限制在其它附图中具有相同数字的元件。

【具体实施方式】
[0020]在下面的描述中，参考给出的附图进行描述，这些附图形成说明书的一部分，以及其中它们通过数个【具体实施方式】的示例方式而给出。应当理解的是，其它的实施方式是可预料的，并且可在不脱离本发明范围或精神的前提下而得到。因此，下面的详细描述不应被视为限定的含义。
[0021]除了明确指明之外，在说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、数量和物理性能的所有数字应当被理解为在所有情况下均是可被术语“大约”而改变的。相应地，除了表明是相反的，之前描述和相应权利要求中给出的数字参数仅是大约的值，它们可基于本领域技术人员使用这里公开的教导而想要得到的期望性能而变化。由端点限定范围的数值的使用包括该范围内的所有数值(例如，I到5包括1，1.5，2，2.75，3，3.80，4和5)以及这个范围内的任一范围。
[0022]本公开一般地涉及用于数据存储的磁存储设备。下面，这里描述的装置和方法能够便于很小尺寸光学器件的组装。例如，这些装置和方法可用于组装热辅助磁记录(HAMR)设备，它们也被描述为热辅助磁记录(TAMR)以及能量辅助磁记录(EAMR)。一般地，当其进行记录时，HAMR设备使用激光二极管或其它能量源来加热磁性介质。
[0023]HAMR数据存储介质具有高磁性矫顽力，其能够克服超顺磁效应(例如磁性方向上的热感应的、随机的变化)，这种效应目前限制了传统硬驱动介质的面数据密度。在HAMR设备中，当通过换能器(例如磁性写入极)被写入时，磁性介质的一小部分，或者“热点”被局部地加热到其居里温度，从而使得该介质的磁性方向在该热点处发生改变。
[0024]HAMR读取/写入头，有时称作为滑动件，包括与现有的硬驱动上那些类似的磁性读取和写入换能器。例如，数据可通过磁阻传感器被读取，该传感器检测移动介质的磁性变化。数据可通过写入线圈被写入到磁性介质，该线圈磁性地耦合到写入极。AMR滑动件还可包括能量源，如激光二极管，以及穿过该滑动件的光传输路径，其将能量传输到该介质的表面。在一些结构中，激光二极管可以是连接到该滑动件的分开制造的器件。
[0025]在连接工艺中，希望在组装过程中精确地将激光二极管与滑动件对准，从而最小化光传输路径中的光传输损耗。该对准是有一定挑战性的，因为除其他方面原因，激光二极管和滑动件的尺寸很小，它们的尺寸在500 μ m量级上。
[0026]现在参考附图1，一透视图示出了根据一个示例实施例的HAMR滑动件组件100。在这个例子中，激光二极管102安装到安装底104，安装底104耦合到滑动件本体108的顶部表面106。这个例子中的激光二极管102为边缘发光二极管，其在负的I方向上发出光。安装底104能将激光器的输出定位到希望的方向上，从而使得其能够直接地耦合到滑动件本体108中的光波导114。光波导114引导激光器输出能量，从而使得其从滑动件本体108的面对介质的、空气轴承表面110发出，从而加热在滑动件组件100之下移动的最近的磁性介质(未示出)。
[0027]面对介质的表面110可被设置为空气轴承表面(ABS)，其维持滑动件本体108与记录介质之间的气垫。滑动件本体108的换能器区域112至少包括产生磁场的写入换能器和从激光二极管102接收能量并将该能量导引到记录介质的光换能器。光换能器可包括经由表面等离子体谐振导引能量的近场换能器(NFT)。光波导114包括光学元件(例如波导、反射镜、耦合器、解耦器等)，它们集成在滑动件本体108中并便于将能量从激光器102传输到换能器区域112。
[0028]在示出的滑动件组件100中，激光二极管102、安装底104和滑动件本体108采用现有技术中已知的集成电路/光学制造技术分开地形成。例如，这些部件可通过在晶片衬底上沉积材料层、采用光刻蚀、化学/机械抛光在层上形成结构、以及将晶片分隔成单个元件而形成(除其他方面原因)。然后，激光二极管102可接合(例如焊接)到安装底104，以及安装底104然后可接合到滑动件本体108。这也可以另外的顺序来进行，例如，在激光二极管102连接之前，安装底104可接合到滑动件本体108。在任一种情况下，都希望精确地将激光二极管102的输出与光耦合路径114对准，从而最小化光损耗。
[0029]为了接下来讨论的目的，光学元件如激光二极管102、安装底104、以及滑动件本体106可被称作为基础元件和/或可连接元件。在一些实施例种，基础元件可大于可连接元件，但是并不是必须的。一般地，可连接元件如安装底的安装表面可与基础元件如滑动件的安装表面对准。可连接元件的暴露表面(例如与安装表面相对的表面)然后可受到来自接合的激光源的激光的照射，典型的经由光纤。来自接合的激光源的光能够穿过该可连接元件到达该基础元件的安装表面上的接合部件。该接合部件可包括焊盘、接合线、接合层等。
[0030]图2是示出了根据一个示例实施例的装置的结构图。为了描述的目的，之前描述过的安装底104(图2中的204)将被设置为可连接元件，之前描述过的滑动件本体108 (图2中的208)将被设置为基础元件。滑动件本体208由固定件200保持，例如滑动件卡具。类似地，固定件202 (例如安装底卡具)将安装底204与已经连接的激光二极管222保持在一起。固定件200和202如此地设置，从而使得安装底204的安装表面205面对滑动件本体208的接合区域206。接合区域206包括接合部件207，如焊料或粘合剂。两层或更多层(如图2中所示的结构214)设置在安装底204的安装表面205与接合区域206的接合部件207之间。在一些实施例中，银锡(SnAg)焊料可用作安装底204和滑动件208之间的接合部件。激光二极管222也使用银锡(SnAg)焊料接合到安装底204的侧部。用于将激光二极管接合到安装底的侧部的焊料成分可与用于将安装底接合到滑动件的焊料不同(例如更高的熔融温度)。
[0031]部件214包括吸收来自外部接合光的能量的两层或更多层。在角形光谱中低散度的接合光源，例如低数值孔径的光纤激光器照射该安装底(参见附图3A-B中的320A或320B)并提供用于将安装底204接合到滑动件208的加热源。例如，这种光纤接合激光器工作在976nm波长下。在这个波长下，在硅安装底中Ι/e2强度处的光传播距离仅为大约259 μ m。由于安装底204的长度大于激光二极管222的长度以及激光二极管可在长度上大于大约350 μ m,在976nm下,大多数光在娃安装底的顶部表面处被吸收。这里描述的方法和装置可被设置为使得接合光具有大于大约1.2 μ m的波长，在该波长下，硅几乎是可透射的。例如，在1.1ym波长下，仅有12%的光被具有400 μ m长度的硅安装底吸收。
[0032]图3A和3B是具有设置在安装底的安装表面和接合部件之间的两层或更多层的安装底的两个实施例的侧部结构视图。图3A是包括安装底340A的结构图。具体的安装底包括娃，当接合激光器光的波长大于大约1.2μηι时,其对于从接合激光器(未不出)发出的电磁能320Α来说是可透射的。安装底340Α具有设置在安装表面344Α上的光吸收层310Α。粘附增强层316，例如钼或钛，设置在与安装层344Α相对的侧部上的光吸收层310Α上，如图3Α所示。
[0033]金属反射层318设置在粘附增强层316上，并且其可由诸如金之类的良热导体形成。金属反射层318将光纤激光器光320Α反射回光吸收层310Α中，以使得大部分的能量能够进入光吸收层310Α中，提高用于将安装底340Α接合到滑动件(未示出)的光吸收。当安装底340Α接合到滑动件(图3Α中未示出，但图2中示出)时，金属反射层318将接合到设置在滑动件本体的接合区域之上的焊料。通过利用焊料附近的局部热源(层310Α)，用于接合的总热量减小，以及用于焊接固化的时间缩短，从而降低了接合过程中安装底与滑动件之间相对运动的可能性。在接合过程中，安装底与滑动件之间的相对运动能够导致连接到安装底的激光二极管与滑动件中的波导的对准问题，这相应地又会影响滑动件上激光器装置的性能。
[0034]在一些实施例中，当安装底由硅制成时，安装底340Α和/或340Β的顶部表面可包括防反射涂层(图中未示出)。如果光是从空气中入射的，那么硅反射1.2μπι下大约30%的光。对于单个防反射涂层，如果其厚度是1/4波长的话，该层的折射系数将会是安装底折射系数的平方根。可用作防反射涂层的材料包括用于硅安装底的钇氧化物和钽氧化物。
[0035]在接合过程中，由安装底和/或涂层中的光吸收而产生的热量能够扩散到滑动件的空气轴承表面，从而融化用于接合的焊料。如果光能够穿过该安装底而不被吸收，由这个高吸收层(例如热吸收层310Α或310Β)产生的热量能够被局部化到该接合层(图3Α或3Β中未示出，但是图2中示出为207)。在图3Α和3Β中，高吸收层310Α和310Β可以是差导热层以及可设置在安装底340Α或340Β与顶部有损金属310之间。在一些实施例中，该高吸收层可设置在金属反射层318之下但是接合层之上，而不是如图3Α-Β所示的设置在顶部。这种包括设置在该安装底的安装表面与如下所述的接合部件之间的两层或更多层的高吸收层的使用，能够帮助保持安装底和/或滑动件中的光吸收，从而使得焊料加热更高效。当安装底或滑动件加热时，由于安装底和滑动件的大量热能，能防止该接合层迅速地重新固化，这种快速地重新固化会使得该安装底和该滑动件变得失准。
[0036]在一个实施例中，该热吸收层可具有低热量，其能够使得在连接到该安装底的激光二极管工作过程中实现良好的热量转移，但是能够在该接合层的重新固化过程中防止该安装底变热。在另一实施例中，具有作为温度的函数的热导率的材料可用作热吸收层。该材料的热导率可随着温度的升高而增大或减小。例如，如果当用于HAMR设备中时，该装置的正常工作温度为100°c，以及焊料重新固化的温度为300°C，那么可使用在100°C和300°C之间其热导率明显地减小的材料。这种材料可以是但不限于金属，如金、铝、钼、钨或铜。
[0037]在附图3A所示的实施例中，光吸收层310A是复合物，其包括至少一种半导体和一种有损耗材料。半导体通常在大约1.2 μ m的波长下具有高折射系数(对于锗来说η =4.34)但是具有低吸收系数(对于锗来说k = 0.087)。有损耗材料，如钛，在1.2μπι下具有高折射系数(对于钛来说η = 3.62)以及同样也具有高吸收系数(k = 3.5)。光吸收层310A是锗和钛的复合物，但是也可以是至少一种半导体与一种具有高介电常数的有损耗材料任意混合形成的复合物。可用半导体的例子包括娃、镓基合金(GaAs,GaAsSb)、锗基合金(Ge, GeSi)、以及铟基合金(InP，InGaAs，以及InSb)。其它可用有损耗材料的例子包括钨(W) >11 (Ta)、钛(Ti)、钼(Pt)、钌(Ru)、锆(Zr)、铬(Cr)、铑(Rh)、和钥(Mo)。
[0038]图3B是包括安装底340B的结构图。实现的安装底包括硅，当该接合激光器光的波长大于大约1.2μπι时，其对于从连接到接合激光器(未示出)的光发出的电磁能320Β来说是可透射的。该光纤激光器可发射从大约1.2μπι到大约1.55μπι波长的光。安装底340Β具有设置在安装表面344Β上的光吸收层310Β。粘附增强层316，如钼或钛，设置在与安装表面344Β相对的侧部上的光吸收层310Β上，如图3Β所示。
[0039]金属反射层318设置在粘附增强层316上，并且其可由诸如金之类的良热导体形成。金属反射层318将来自激光器接合光320Β的能量反射回光吸收层310Β中，从而使得大部分能量可以进入光吸收层310Β，提高光吸收以将安装底340Β接合到滑动件(未示出)。当安装底340Β被接合到滑动件(图3Β中未示出，但是图2中示出)时，金属反射层318将接合到设置在滑动件本体的接合区域之上的焊料。通过利用焊料附近的局部化热源(层310Β)，用于接合的总热量减少，以及用于焊料固化的时间缩短，从而降低了接合过程中安装底与滑动件之间发生相对运动的可能性。粘附增强层316 (如钼或钛)与金属反射层318(例如贵金属如金)的组合能够将来自激光接合的能量反射到光吸收层中。安装底与滑动件在接合过程中的相对运动能够导致连接到该安装底的激光二极管与滑动件中的波导产生对准问题，这相应地会影响滑动件上激光器装置的性能。
[0040]在图3Β所示的实施例中，光吸收层310Β是三层结构，其包括两层有损耗材料如钛312，它们又被一层半导体材料如锗314所包围。在一个实施例中，光吸收层310Β可以是包括被层316和318支撑起的15nm钛层、47nm锗层、以及15nm钛层的三层结构，如图3B所示。如果锗的莫尔粒度(mole fract1n)是0.61,其有效介电常数是3.7+il.4。分析计算产生仅为0.00012的反射率。如果用硅代替锗，当硅层的厚度为65nm时，反射率也会很低(0.00695)。
[0041]粘附增强层316和金属反射层318可分别由钼(或钛)和金形成。贵金属也可作为金属反射层使用。金在大约1.2 μ m波长下具有高反射率，并且在此波长下并不吸收太多能量。为了在这个波长下具有高吸收，光吸收层310A或层310B需要密切地匹配硅安装底材料340A或340B的阻抗。如果厚度和折射系数合适选择的话，来自钼和金层的高反射将会提高光吸收层中的吸收。
[0042]将会理解的是，如图3A和3B所示的光吸收层310A和/或310B、粘附增强层316、和/或金属反射层318可与安装底340A以及340B —体形成。在其它实施例中，这些层中的一些或全部可替代地设置在配合部件的表面，例如与安装底340A、340B连接的滑动件表面。
[0043]图4A和4B是在分别具有50nm( λ /24)和10nmU /12)厚度的所提供安装底的安装表面上的所提供层的实施例的作为折射系数和吸收系数函数的反射率的模拟曲线。这些模拟曲线使用了 1.2μπι波长的光、20nm的钼、50nm的金以及对于钼来说为4.1+?6.5、对于金来说为0.35+?8.472以及对于硅来说为3.5193的复合折射系数。图4A和4B示出了利用这些参数模拟的反射率。在两种厚度下，用于最佳吸收的最优吸收系数为大约1.2，以及光折射指数取决于层厚度，其对于λ/24为大约5(图4A)以及对于λ/12为大约3.6(图4Β)。
[0044]所提供的光吸收层可具有对来自光纤激光器的光的入射角度以及波长两者的公差。图5是在1.2μπι光波长下采用如图3Β所示的结构得到的作为入射角度函数的反射率的模拟曲线，其中该光吸收层包括夹在两个15nm钛层之间的47nm锗层的三层结构。图5示出了在自法线高达35度或更高的入射角度的情况下该三层中的接合激光具有低反射率，具体的入射角度取决于接合激光的极化。图6是采用图3B的三层结构在两个入射角度下作为光波长的函数的反射率的模拟曲线。图6示出了在从大约1.10到大于1.30μπι或者更高的较大波长范围上，这取决于入射角度，反射率具有非常小的变化(反射率的比例被高度放大)。
[0045]在其它实施例中，设置在安装表面和接合结构之间的两层或更多层可包括衍射光栅和至少一个等离子化金属。采用在具有正介电常数的无损或有损电介质与具有负介电常数的金属层之间的界面处传播的表面等离子体，能够得到几乎完美的吸收。由于表面等离子体与光线之间动量的不匹配，衍射光栅(一维的或两维的)可形成在安装底的安装表面处或者形成在等离子化金属涂层处，以激发表面等离子体。图7A-7C示出了一些可能的结构。
[0046]图7Α示出了安装底740。结构化安装底740具有设置在所示的其安装表面之上的一维衍射光栅750。等离子化金属层760设置在结构化安装底740上，以及该安装底本体的材料(例如硅)与该等离子化层760之间的界面处形成光栅750。等离子化金属层760可包括α相钽和贵金属(如钌、铑、钯、银、锇、铟、金、或钼)。如果衍射光栅750的深度足够的浅，那么该光栅将会相对于入射角度以及相对于入射光720的波长具有剧烈的谐振。采用局部表面等离子体的深光栅能够降低这些敏感度。如果是一维的，浅的和深的光栅两者将会是极化相关的，仅TE极化的入射束会产生良好的吸收。两维光栅，称作为“十字光栅”能够产生较少的极化相关性。用于激发硅/等离子体化金属界面处表面等离子体的光栅周期将会是具有两维光栅的子波长，然而，十字光栅的制造成本更高。
[0047]图8Α和SB分别是对于一种深光栅设计的作为入射角度和波长的函数的如图7Α所示的实施例的反射率曲线。在这个例子(图7Α)中，硅表面设置有300nm的一维周期以及涂敷有α相钽层，其中钽的齿宽为10nm以及深度为200nm。如图8A和8B所示的那样，该反射率是极化相关的。
[0048]如图7B和7C所示的实施例具有金属-介电材料-金属三层结构。对于图7B所示的实施例，入射光720穿过安装底740的本体并照射到衍射光栅750上。等离子化金属层760设置在结构化安装底740之上。等离子化金属层760也用作形成高吸收三层结构的一部分的一种金属。该光吸收三层结构包括等离子化金属层760、介电层770 (无损的或有损的)、以及可选的反射金属层780(例如钼、金、或它们的组合)。如图7C所示的实施例包括具有设置在其安装表面之上的光栅750的安装底740。光栅750的齿由所示的等离子化金属层760形成。安装底本体的材料(如硅)、等离子化金属层760、以及介电层(无损的或有损的)之间的界面形成光栅750。可选的金属反射层780完成整个结构。
[0049]在另一方面，将激光二极管安装底连接到滑动件的方法包括提供一种装置，其包括具有安装表面和与该安装表面相对的顶部表面的安装底。滑动件具有与该安装底的安装表面连接的接合部件，以及设置在该安装底的安装表面与该接合部件之间的两层或更多层。这些层被配置成提高紧邻该接合部件的光的吸收，该光从照射该安装底的顶部表面的光纤源发出。该安装底可进一步包括激光二极管，以及该滑动件可进一步包括光波导。该方法还可包括定位该安装底与该滑动件，从而使得从该安装底上的激光二极管发出的光光学地耦合到滑动件中的波导，引导来自光纤激光器的电磁辐射通过该安装底的顶部表面，到达被配置成提高紧邻该滑动件的接合部件处的光吸收的该两层或更多层，以及将该两层或更多层中的至少一层接合到该滑动件的接合部件。
[0050]图9是示出了用于将可连接部件接合到基础部件的方法的一个实施例的框图。为了该图清楚的目的，安装表面905或安装底904被示出为与接合区域906分离。安装底904具有连接到一侧的激光二极管922。安装底904和滑动件908被如此地布置，从而使得由激光二极管922发出的光光学地耦合到滑动件908中的波导903中，如箭头所示。光纤激光器910被如此地布置，从而使得其导引电磁辐射(箭头912)穿过安装底904的顶部表面，到达被配置成提高紧邻滑动件908的接合部件907处光的吸收的两层或更多层914。从光纤激光器910的芯部910a发出的光912被对准，从而使得正好在组装之前，安装底904被布置为使得安装表面905与接合区域906对准但并不接触。在这个例子中，保持滑动件本体908的固定件900移动到位以进行最后的组装。在这个定位之后，安装底904经由施加以及随后移除的热量而接合到滑动件本体908。例如，接合部件907 (其可设置在接合区域或安装表面905上)可包括焊盘、接合线、接合层等中的一种或多种，通过被加热到预定温度以及然后冷却，它们将安装底904接合到滑动件本体908。
[0051]保持安装底904和滑动件本体908 (或任意类似光学部件)之间光学对准的一个困难是当接合部件907重新固化时，控制周围材料的热膨胀。如果热量被施加到工具组件(例如在烤箱中)，固定元件909和902以及其它工具(tooling)部件会经历热膨胀过程。即使外界施加的热量被局部化在接合区域906附近时，足够的游离能量(例如由反射、辐射热转移等引起)也能够导致工具膨胀。工具的热膨胀能够移动滑动件本体908和安装底904的相对位置，这会降低两个部件的最优光学对准，例如，激光二极管922的输出与滑动件本体908的光路径(波导903)的对准。
[0052]为了减小工具的热膨胀，所示结构采用至少一个劈开的光纤910，其垂直于安装底904的暴露表面914安装，该暴露表面暴露到安装表面905。光纤910的劈开面与安装底904之间的间隙被设置为一裕度值，其实现最优耦合效率。光纤910包括芯部910a和覆层910b。在一个实现方式中，芯部910a的直径为100 μ m，以及覆层910b的厚度为125 μ m。芯部910a的直径被选择为不延伸超过安装底904的暴露表面914。芯部910a的直径可显著地小于安装底904的暴露表面914的外部尺寸(例如，小于其一半)。安装底904和/或滑动件908的多个部件使传输到两层或更多层914的光变得均匀，这使得甚至当能量从小直径芯部210a发出时，热量的分布也均勻。
[0053]图10示出了根据一个示例实施例的方法的流程图。该方法包括提供装置1002，其具有安装底、具有接合部件的滑动件、以及设置在该安装底的安装表面与该接合部件之间的两层或更多层。该安装底可包括激光二极管，以及该滑动件可包括光波导。该方法进一步包括定位1004该安装底和该滑动件，从而使得从该安装底上的激光二极管发出的光光学地耦合该光波导。然后，来自光纤激光器的电磁辐射被导引1006穿过安装底的顶部表面到达被配置成提高紧邻该滑动件的接合部件处的光的吸收的两层或更多层。最后，这两层或更多层中的至少一层被接合1008到滑动件的接合部件。
[0054]尽管这里已经示出和描述了具体的实施例，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明范围的前提下，对于这里示出和描述的【具体实施方式】，还可以有多种可替换和/或等效实现方式来替换。本申请意于覆盖这里描述的【具体实施方式】的任意修改方式或变化方式。因此，本发明并不仅由权利要求及其等效方式限定。
【权利要求】
1.一种装置，包括: 安装底，具有安装表面和与所述安装表面相对的顶部表面； 滑动件，具有与所述安装底的安装表面相连接的接合部件；以及 设置在所述安装底与所述接合部件之间的两层或更多层，这些层被配置成提高紧邻所述接合部件处光的吸收，所述光从照射所述安装底的顶部表面的电磁能量源发出。
2.根据权利要求1的装置，其中所述两层或更多层设置在所述安装底的安装表面上。
3.根据权利要求1的装置，其中所述安装底包括硅。
4.根据权利要求1的装置，进一步包括安装到所述安装底的侧部表面并光学地耦合到所述滑动件上的波导的激光器。
5.根据权利要求1的装置，其中所述接合部件包括银锡SnAg焊料层。
6.根据权利要求1的装置，其中所述两层或更多层包括紧邻所述接合部件的金属反射层。
7.根据权利要求6的装置，其中所述金属反射层包括钼、金、或两种的组合。
8.根据权利要求1的装置，其中所述两层或更多层包括至少一种半导体和至少一种有损耗材料。
9.根据权利要求1的装置，其中所述两层或更多层包括复合物，所述复合物包括至少一种半导体和至少一种有损耗材料。
10.根据权利要求9的装置，其中所述至少一种半导体包括锗，以及所述至少一种有损耗材料包括钛。
11.根据权利要求1的装置，其中所述两层或更多层包括多层结构，所述多层结构包括由至少两种有损耗材料与一种半导体形成的交替层。
12.根据权利要求1的装置，其中所述两层或更多层包括金、铝、钼、钨、或铜。
13.—种方法,包括: 提供安装底，所述安装底具有安装表面和与所述安装表面相对的顶部表面； 提供具有接合部件的滑动件，所述接合部件与所述安装底的安装表面相连接，其中两层或更多层设置在所述安装底的安装表面与所述接合部件之间，这些层被配置成提高紧邻所述接合部件处能量的吸收； 定位所述安装底与所述滑动件，从而使得从所述安装底上的激光二极管发出的光光学地耦合到所述滑动件中的光波导； 导引电磁辐射穿过所述安装底的顶部表面到达所述两层或更多层，以将所述安装底接合到所述滑动件。
14.根据权利要求13的方法，其中所述安装底进一步包括等离子化金属层和所述两层或更多层，以及位于所述安装底的本体与所述等离子化金属层之间界面处的衍射光栅，其中导引所述电磁辐射穿过所述安装底的顶部表面进一步在所述等离子化金属层处激发表面等离子体。
15.一种装置,包括: 具有接合部件的滑动件；以及 安装底，其具有与所述接合部件相连接的安装表面和与所述安装表面相对的顶部表面，所述安装底包括: 紧邻所述安装表面的等离子化金属层；以及 在所述安装底的本体与所述等离子化金属层之间界面处的衍射光栅，所述衍射光栅和所述等离子化金属层被配置成提高紧邻所述接合部件处光的吸收，所述光从照射所述安装底的顶部表面的电磁能量源发出。
16.根据权利要求15的装置，进一步包括设置在所述等离子化金属层与所述接合部件之间的介电层。
17.根据权利要求16的装置，进一步包括所述介电层与所述接合部件之间的反射金属层。
18.根据权利要求16的装置，其中所述衍射光栅由所述安装底的本体、所述等离子化金属层、以及所述介电层之间的界面而形成。
19.根据权利要求15的装置，其中所述等离子化金属层包括α相钽和贵金属中的至少一种。
20.根据权利要求15的装置，其中所述衍射光栅包括一维光栅。
【文档编号】G11B5/48GK104252868SQ201410497340
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】彭初兵, M·A·西格勒 申请人:希捷科技有限公司