抑制跳模的影响的热辅助磁记录头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据存储系统，并且更具体地，本发明涉及抑制跳模的影响的热辅助磁记录头及其系统和操作。
【背景技术】
[0002]计算机的心脏是磁硬盘驱动器(HDD)，其通常包括:旋转的磁盘；具有读取和写入头的滑块(slider);在旋转盘上的悬挂臂；以及，致动器臂，其摆动悬挂臂以将读取和/或写入头布置在旋转盘上的所选择的圆形轨道上方。该悬挂臂当盘不旋转时将滑块偏置得与盘的表面接触，但是当该盘旋转时，通过与滑块的空气轴承表面(ABS)相邻的旋转盘来搅动空气，使得滑块离旋转盘的表面的些微距离地依靠在空气轴承上。当滑块依靠在空气轴承上时，使用写入和读取头来向旋转盘写入磁印记，并且从旋转盘读取磁信号场。该读取和写入头连接到处理电路，该处理电路根据计算机程序运行以实现写入和读取功能。
[0003]在信息时代中的信息处理的量在迅速地增加。具体地说，期望HDD能够在它们的有限面积和体积中存储更多的信息。对于该期望的一种技术途径是通过提高HDD的记录密度来增大容量。为了实现更高的记录密度，记录比特的进一步的最小化是有效的，这继而通常要求更小和更小组件的设计。
[0004]将微型化部件的一种尝试已经导致使用近场光生成元件，并且使用这些头记录的方法已经被下文中被提出来实现至少lTb/in2的高密度磁记录Saga, H.Nemoto, H.Sukeda, and M.Takahashi, Jpn.J.App1.Phys.38, Part I, pp.1839 (1999)。当在传统磁记录器件中的记录密度超过lTb/in2时，通过热振动的记录信息的擦除变为问题。为了防止这一点，增大磁记录介质的抗磁力。然而，因为该增大限于可以被写入头产生的磁场的幅度，但是当抗磁力太高时不可能在介质中形成记录比特。作为在热辅助记录器件中的解决方案，在记录时刻通过光加热介质，以降低抗磁力。因此，记录到高抗磁力是可能的，并且可以实现大于lTb/in2的记录密度。
[0005]如图1中所示，示出根据现有技术的热辅助磁头100的一部分，以有助于描述如上所述的热辅助记录方法。在该热辅助磁头中，必须加热用于施加磁场的主磁极102附近的磁极。因此，例如，沿着在主磁极102的一侧形成波导104，并且，来自半导体激光源106的半导体激光被引导到在主磁极102的前端附近的区域。
[0006]已经提出了用于安装半导体激光源106的各种方法。然而，直接在滑块109上方安装半导体激光源106的方法向在滑块108中形成的波导104内引入光，并且将光引导到在ABS附近形成的近场光生成元件110，诸如换能器，其看起来具有最大的希望，因为更容易使用更少的组件、更简单的配置和更低的成本来实现。
[0007]根据该方法的热辅助磁磁记录的操作原理是:在记录期间，激光源106发光，并且激光被引入波导104内。向波导104内引入的光被近场光生成元件110转换为仅加热在磁记录介质112的表面附近的微小区域的近场光，以加热在介质112上的局部区域。通过与经由该加热将该介质112的局部区域的温度增大为接近介质112的磁记录膜的居里温度同时地响应于记录的信息而施加用于调制极性的记录磁场，将该局部区域的磁化的方向与在记录磁场的方向对准，即，可以记录信息。为了保证在这个热辅助磁记录方法中的记录信息的长期稳定，在室温下的介质112的各向异性磁场必须充分大。即使向未被加热的区域施加记录磁场，那个区域的磁化也不逆反，并且仅逆反局部加热的区域的磁化。因此，通过将这个被加热的区域的大小限制为极小的区域，特高密度记录变得可能。近场光生成元件110被用作用于加热极小区域的热源。
[0008]主要通过近场光生成元件110的形状和大小和在介质112和头100之间的距离来唯一地确定从近场光生成元件110辐射的近场光的大小。实际上，通过在通过近场光的加热和在介质112中的热散射之间的平衡来确定的温度分布而改变被记录的区域的大小。具体地说，为了仅在意欲的区域中记录，必须精确地控制通过近场光生成元件110的加热的强度，即，由近场光生成元件110辐射的激光的强度。
[0009]例如，在未经审查的日本专利申请N0.2011-14214中所述的方法提出了一种用于精确地控制该强度的方法。在这个传统示例中，通过监控通过光度辐射导致的在近场光生成元件110中的温度或在近场光生成元件110附近设置的温度检测元件的温度上的增加，监控向近场光生成元件I1引入的光的能量，并且基于该信息，改变和驱动激光源106的输出。具体地说，可以经由对于光源106的反馈控制通过自动功率控制来校正各种波动(温度波动、随着时间的波动)的影响。
[0010]然而，实际上，当通过控制激光源106的温度变化或驱动电路而改变激光的震荡波长时，在滑块108中的波导104中的干涉条件改变，因为光干涉条件也改变。结果，被引导到ABS的光强波动。激光源106的震荡波长限于由激光震荡的谐振器模(纵模)确定的分立波长，不必然相对于温度或驱动电流而唯一地改变，并且显示出与一种类型的磁滞类似的行为。另外，产生被称为跳模的现象，其中，当波长如图2中所示根据现有技术而改变时，震荡波长离散地并且在极短时间中从某个纵模向改变到另一个纵模。
[0011]通过激光的松弛振荡频率来确定该跳模的速度，但是通过激光源106的震荡增益和在激光谐振器中的光子的寿命来确定该松弛振荡频率，并且该松弛振荡频率是极快的速度，通常是几吉赫(GHz)(近似0.1ns)。具体地说，因为由跳模引起的光波动以Ins或更小的高速出现，所以通过驱动电流控制的电反馈控制实质上不可能，并且令人难以置信地不可行。另外，虽然该跳模取决于由激光源106的温度引起的产生频率、注入电流或反射返回光，但是预测是不可能的，因为产生概率实质上是随机的。当由该跳模引起的波长波动在传统的热辅助磁头100中出现时，到达ABS平面的光的强度，S卩，辅助光强度波动。结果，记录条件以高速来波动。这些波动作为在记录抖动上的增大、在信噪比(SNR)上的降低、在记录轨道宽度上的改变和在相邻轨道之间的干涉一一相邻轨道干涉(ATI)—一上的增大而在热辅助记录中出现。由于这些不期望的影响，导致错误率增大。
[0012]结果，使用传统热辅助头可获得的记录密度实质上降低。换句话说，由跳模引起的功率波动变为对于通过热辅助的高密度记录的实现方式的大的障碍。
【发明内容】
[0013]在一个实施例中，一种器件包括激光单元，所述激光单元被配置为产生激光，所述激光单元包括沿平行于激光发射的方向具有长度(LI)的激光谐振器；以及，滑块，所述滑块沿垂直于滑块的面向介质的表面的方向具有长度(L2)，所述滑块包括:主磁极，所述主磁极被配置为向磁介质写入数据；近场光生成元件，所述近场光生成元件被配置为当向其提供激光时产生近场光，以在通过加热磁介质的局部区域而向磁介质写入数据中辅助主磁极；以及，波导，所述波导被配置为将激光引导到近场光生成元件，所述波导包括围绕芯的包层，其中，所述激光谐振器的纵模的间隔等于波导的光干涉周期的整数倍的大约5%范围内。
[0014]在另一个实施例中，一种用于形成热辅助磁头的方法包括:形成滑块，所述滑块沿垂直于滑块的面向介质的表面的方向具有长度(L2);并且，将被配置为产生激光的激光单元耦合到滑块，所述激光单元包括激光谐振器，所述激光谐振器沿平行于激光发射的方向具有长度(LI)，其中，所述滑块包括:主磁极，所述主磁极被配置为向磁介质写入数据；近场光生成元件，所述近场光生成元件被配置为当向其提供激光时产生近场光，以在通过加热磁介质的局部区域而向磁介质写入数据时辅助主磁极；以及，波导，所述波导被配置为将激光引导到近场光生成元件，所述波导包括围绕芯的包层，其中，所述激光谐振器的纵模的间隔等于波导的光干涉周期的整数倍的大约5%范围内。
[0015]可以在诸如硬盘驱动器的磁数据存储系统中实现这些实施例的任何一个，所述盘驱动系统可以包括:磁头、用于在磁头上方通过磁介质(例如，硬盘)的驱动机构；以及，控制器，所述控制器电耦合到磁头。
[0016]通过下面的详细说明，本发明的其它方面和优点将变得清楚，该详细说明当结合附图被采取时通过示例说明了本发明的原理。
【附图说明】
[0017]为了本发明的特性和优点以及优选使用模式的更全面的理解，应当参考结合附图阅读的下面的详细说明。
[0018]图1示出根据现有技术的热辅助磁头的一部分。
[0019]图2是用于经历了跳模的传统热辅助磁头的功率对时间的绘图。
[0020]图3A是比较经历了跳模的传统热辅助磁头和根据一个实施例的热辅助头的功率对时间的绘图。
[0021]图3B是比较用于传统热辅助磁头和根据一个实施例的热辅助头的输出功率对驱动电流的绘图。
[0022]图4是根据一个实施例的热辅助磁头的示意图。
[0023]图5示出根据一个实施例的近场光生成元件的结构。
[0024]图6A-6B示出在几个实施例中的在滑块中的弯曲波导的示例。
[0025]图7A-7B示出了根据几个实施例的、在包含通过近场光生成元件的斜反射的滑块中的弯曲波导的示例。
[0026]图8A-8B示出了用于传统波导结构和根据一个实施例的波导结构的光通量对波长的绘图。
[0027]图9示出当改变磁头的温度时的功率波动的工作示例。
[0028]图10示出用于检查相对于激光单元谐振器和波导的光学长度比的功率波动的