具有附接的二维薄波导的光学光点大小转换器的热辅助磁记录头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本文公开的实施例主要设及一种热辅助磁记录头，W及一种具有该热辅助磁记录 头W在硬盘驱动器中使用的磁记录装置。
【背景技术】
[0002] 磁记录装置的面记录密度继续增大，要求运些装置的记录介质中的磁位的尺寸日 益变小，并且更紧凑。在传统的磁记录装置中，通过降低磁记录介质的磁颗粒（位）的尺寸 和间隔W及缩小用于写入数位的磁记录头而实现更大记录密度。由于磁记录装置中的热波 动，在介质中记录的磁倍息可能在短时间段内丢失。运种已记录磁倍息的丢失可能在室溫 下，在具有超过ITbit/inch 2的面记录密度的记录介质中发生。为了防止已记录磁信息的 丢失，用于磁记录介质的矫顽力（矫顽性）可能增大。矫顽性是所施加的磁场的强度。然 而，磁记录头能够产生的磁场的量级存在限制。如果矫顽力增大太大，在磁记录介质上记录 数位就变难。
[0003] 近年来，本行业已经转向一种热辅助磁记录方法。在运种方法中，通过在记录到记 录介质上的同时加热该介质而降低矫顽力。热辅助磁记录通过局部加热记录介质，即仅将 热限于记录区域而实现高记录密度。通过W高功率密度产生的微小光点执行对记录介质的 加热。在传统的热辅助磁记录头中，使用透镜产生该微小光点。透镜向热辅助磁记录头添 加额外的重量。
[0004] 记录介质的更大面记录密度已经导致磁记录头和磁记录介质之间的距离（间隙） 减小。随着磁盘旋转，通过空气垫使磁记录头从记录介质表面升高。由于磁写入头和磁记 录介质之间的间隙接近10皿或者更小，所W空气垫不能再使磁记录头浮起，或者支撑其离 开磁记录介质。安装在磁记录头上的透镜的重量导致磁记录头接触磁记录介质。 阳〇化]磁记录装置可支撑堆叠在磁记录装置内的多个磁记录介质（磁盘），并且相邻磁 盘之间的间隔通常小于1mm。因而，尺寸约1mm的间隔必须支持该间隙W及磁记录头和支持 该磁记录头的所有另外元件，即支撑臂。结果，不期望将光学元件，诸如透镜安装至磁记录 头，因为光学元件的额外重量可能导致磁记录头接触记录介质并且损伤该磁记录装置。
[0006] 因此，现有技术需要一种与更大面记录密度一起使用的热辅助磁记录头。
【发明内容】
[0007] 一个实施例主要设及一种磁记录头。该磁记录头具有：主体，其具有上表面和面向 介质表面；光点大小转换器，其被布置在主体中并且从该上表面延伸至该面对介质表面。该 光点大小转换器具有内核，该内核包括第一部分和第二部分，第一部分具有在该上表面之 下延伸的矩形壁，第二部分具有在该第一部分之下延伸的梯形壁。该磁记录头另外具有沿 该光点大小转换器的表面内方向与该光点大小转换器相邻的第一覆层，其中该第一覆层具 有低于该光点大小转换器的折射率的第一折射率。
[0008] 另一实施例主要设及一种磁记录头，该磁记录头具有：主体，其具有上表面和面向 介质表面；光点大小转换器，其被布置在主体中并且从该上表面延伸至该面对介质表面。该 光点大小转换器具有内核，该内核具有沿该上表面的开口，W及处于面对介质表面处的末 梢。该内核包括第一部分和第二部分，第一部分具有在该上表面之下延伸的矩形壁，第二 部分具有在该第一部分之下延伸的梯形壁。该磁记录头另外具有：第一覆层，与该光点大 小转换器相邻并且沿该光点大小转换器的表面方向；第二覆层，其沿该光点大小转换器的 膜厚度方向相邻布置；和外部覆层构件，其沿该膜厚度方向布置，并且把第二覆层构件夹在 中间，其中该外部覆层构件具有比第二覆层构件的折射率低的折射率，并且该第二覆层的 折射率小于该第一覆层的折射率，并且该第一覆层的折射率低于该光点大小转换器的折射 率。
【附图说明】
[0009] 所W可能已经参考实施例获得了其中能够详细地理解本公开的上述特征的方式、 本公开的更特殊说明、上文
【发明内容】
，在附图中示出其中一些内容。然而，应理解，附图仅示 出本公开的典型实施例，并且因此不应将其视为限制其范围，因为本公开可W承认其它等 效实施例。其中
[0010] 图1是示出通过包括渐缩内核和覆层构件的传统波导传播的光的光强度分布变 化的横截面图；
[0011] 图2是示出穿过图1的波导传播并且与其禪合的光的光点大小与内核的横截面面 积的关系的图示；
[0012] 图3是示出根据一个实施例的磁记录装置的透视图； 阳01引图4是沿图3的线A-A的横截面图；
[0014] 图5是示出根据一个实施例的具有光点大小转换器的磁写入头的由区域 B1-B2-B3-B4限制的图4的一部分；
[0015] 图6A是沿图5的线C-C的横截面图；
[0016] 图她是沿图5的线D-D的横截面图；
[0017] 图7示出光点大小转换器的光应用效率；
[0018] 图8是示出W光点大小转换器的末梢宽度投射的光和光禪合效率的关系的曲线 图；
[0019] 图9是示出W光点大小转换器的末梢宽度投射的光和光点大小转换器的转换效 率的关系的曲线图；
[0020] 图10A是示出由覆层构件在边界处围绕的光点大小转换器的一部分磁写入头的 顶部平面图；
[0021] 图10B是示出由较低折射率覆层构件在边界处围绕的光点大小转换器的一部分 磁写入头的顶部平面图；
[0022] 图10C是示出具有定向在表面内方向的较低折射率覆层构件的光点大小转换器 的一部分磁写入头的顶部平面图，相邻覆层的其余部分由覆层构件组成；
[0023] 图10D是示出具有定向在表面内方向的覆层构件的光点大小转换器的一部分磁 写入头的顶部平面图，相邻覆层的其余部分由较低折射率覆层构件组成；
[0024] 图lOE是示出具有仅定向在表面内方向一侧上的较低折射率覆层构件的光点大 小转换器的一部分磁写入头的顶部平面图，相邻覆层的其余部分由覆层构件组成；
[0025] 图10F是示出具有沿着膜厚度方向并且仅处于光点大小转换器一侧上的较低折 射率覆层构件的光点大小转换器的一部分磁写入头的顶部平面图，相邻覆层的其余部分由 覆层构件组成；
[0026] 图11是示出由图10A-10F中所示的光点大小转换器的末梢宽度产生的光应用效 率变化的曲线图；
[0027] 图12是示出光点大小转换器的光应用效率关于较低折射率覆层构件W及覆层构 件的折射率差异的变化的曲线图；
[002引图13是示出光点大小转换器的较低折射率覆层和覆层的折射率的允许值的曲线 图；
[0029] 图14是光点大小转换器的一部分磁写入头的顶部平面图，沿表面内方向的至少 一个相邻覆层的折射率小于沿膜厚度方向相邻布置的由开口宽度本质上无穷大的外部覆 层构件夹在中间的覆层的折射率；
[0030] 图15是示出光应用效率和从较低折射率覆层构件至图14中所示的光点大小转换 器的外部覆层构件的距离的关系的曲线图；
[0031] 图16是是示出光点大小转换器的一部分磁写入头的顶部平面图，沿表面内方向 的至少一个覆层的折射率小于沿膜厚度方向相邻布置的在表面内方向和膜厚度方向两者 被外部覆层构件夹在中间的覆层的折射率；
[0032] 图17是示出光点大小转换器的光应用效率和图16和图14中所示的光点大小转 换器的布置的关系的曲线图。
[0033] 为了促进理解，在可能情况下，已经使用相同标识符指示各幅图共同的相同元件。 未特别指出时，预期可能有利地在其它实施例中采用在一个实施例中公开的要素。
【具体实施方式】
[0034] 下面参考实施例。然而，应理解，本公开不限于特定的所述实施例。相反，无论是 否设及不同实施例，都预期下文特征和要素的任何组合W实现和实践本公开。此外，虽然 本公开的实施例课实现优于其它可能解决方案和/或优于现有技术的优点，但是无论是否 由给定实施例实现的特殊优点都不限制本公开。因而，除非在权利要求中明确指出，否则下 文方面、特征、实施例和优点都仅为例示性的，并且不应将其视为附加权利要求的要素或限 审IJ。同样地，除非在权利要求中明确指出，否则都不应将对"本发明"或"本公开"的描述理 解为本文公开的发明主旨的概括，并且不应将其视为附加权利要求的元素或限制。
[0035] 在采用热辅助磁记录方法的磁记录装置中，从光源发出并且投射到光导中的光的 光点大小从几微米（μm)扩大到几十μm。当光被直接投射到具有约亚微米量级的宽度和 厚度的内核中时，光的禪合损失变得相当大。因而，光的利用效率受到不利影响。其结果在 于，当试图实现热辅助磁记录时，必须增大光源的发射功率。运种发射功率的增大导致磁记 录装置的整体功率消耗增大，并且趋向于提高磁记录装置内的溫度。特别地，溫度升高可能 与磁记录装置性能的退化相关联。因此，必需在磁记录头中形成光导，由此能够无功率损失 地将具有大光点大小的光转换为具有小光点大小的光。
[0036] 传统的光导（下文也将其称为光点大小转换器）可W转换光的光点大小（spot size)。在传统的光点大小转换器中，具有比较大的光点大小的光穿过传统的光点大小转 换器传播，并且光点大小被减小为约亚微米级。光点大小转换器的内核为尺寸为几十纳米 (nm)的具有高折射率的材料，并且沿光传播方向逐渐变宽。
[0037] 图1是示出穿过用于波导100的传统光点大小转换器193传播的光的光强度分布 124变化的截面图。传统光点大小转换器193具有开口 102、内核114和覆层构件123。内 核114的开口 102处于波导100的上部分115处。内核114从其中内核114具