(57)【要約】  取り扱いが容易で効率よく安定した微小な光スポットを形成することができる光スポット形成素子を提供する。このため、光スポット形成素子においては、レーザ共振器として用いる周期的な屈折率分布を有するレーザ発振部と、前記レーザ発振部から発せられる光を導入し、導入した光を集光して光スポットを形成する集光部と、が同一基板に形成されている。
2010146888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ共振器として用いる周期的な屈折率分布を有するレーザ発振部と、
前記レーザ発振部から発せられる光を導入し、導入した光を集光して光スポットを形成する集光部と、が同一基板に形成されていることを特徴とする光スポット形成素子。
【請求項２】
前記光スポットが形成される位置の近傍には、集光された光の照射によりプラズモンを発生させ、プラズモンを増幅して、前記光スポットとなる近接場光として取り出すプラズモンアンテナが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光スポット形成素子。
【請求項３】
前記集光部は、実質的に放物線の輪郭を規定する２つの側面と、光が射出され、前記２つの側面の端部で規定される光射出面を前記光スポットが形成される位置の近傍に有する先端部とを備えているコア層を有する光導波路であり、
前記レーザ発振部から発せられる光は、前記先端部と反対側の前記２つの側面の端部で規定される光導入口から導入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光スポット形成素子。
【請求項４】
前記集光部は、前記レーザ発振部の端部から前記光スポットが形成される位置までの光路に沿って配置され、一方の端は前記レーザ発振部の端部から離れて位置し、他方の端は前記光スポットが形成される位置にあり、前記他方の端より一方の端の断面積が小さいコアと、
前記コアを包み込む様に、前記レーザ発振部の端部から前記光スポットが形成される位置までの空間を埋めているクラッドと、を有する光導波路を備え、
前記クラッドの材料の屈折率は、前記コアの材料の屈折率より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光スポット形成素子。
【請求項５】
前記周期的な屈折率分布は、互いに直交する方向に屈折率が周期的に変化する構造であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の光スポット形成素子。
【請求項６】
記録媒体に光を用いて情報記録を行う光記録ヘッドにおいて、
請求項１から５の何れか１項の前記光スポット形成素子を備え、前記記録媒体に対して相対移動するスライダを有することを特徴とする光記録ヘッド。
【請求項７】
磁気記録部を備えている請求項６に記載の光記録ヘッドと、
前記光記録ヘッドによって情報が記録される前記記録媒体と、を備えていることを特徴とする光記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スポット形成素子、光記録ヘッド及び光記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は情報記録媒体の高密度化が求められ、様々な方式の記録方法が提案される中、熱アシスト磁気記録方法がある。熱アシスト磁気記録方法は、記録時に局所的に加熱して磁気軟化を生じさせ、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後に加熱を止めて自然冷却することにより、記録した磁気ビットの安定性を保証する方法である。【０００３】
熱アシスト磁気記録方法では、記録時に記録媒体の加熱を瞬間的に行うことが望ましく、また、加熱する機構と記録媒体とが接触することは許されない。このため、加熱は光の吸収を利用して行われるのが一般的であり、加熱に光を用いる方法は光アシスト式と呼ばれ、光アシスト式で高密度記録を行う場合、使用する光の波長以下の微小な光スポットを必要とする。【０００４】
微小な光スポットを利用する光記録ヘッドとして以下が開示されている。特許文献１に記載の光記録ヘッドは、書き込み磁極と、この書き込み磁極に隣接したコア層とクラッド層を有する導波路とを備えている。コア層には、該コア層内に光を導入する回折格子（グレーティングカプラとも称される。）が設けられている。この回折格子に対して、レーザ光を照射すると、レーザ光はコア層に結合される。コア層に結合された光は、コア層の先端部の近傍に位置する焦点に収束し、先端部から放射される光により記録媒体が加熱され、書き込み磁極により書き込みが行われる。この集光機能付きの導波路を有する素子は、導波路型ソリッド・イマージョン・ミラー（ＰＳＩＭ：Ｐｌａｎａｒ  Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｍｉｒｒｏｒ）と呼ばれ、特許文献１に記載されたＰＳＩＭには、回折格子が設けられている。この回折格子に入射される光量に対してＰＳＩＭで集光される光量の割合（光の利用効率）を考慮すると、入射される光の波長における回折格子への光の入射角度には適切な角度が存在する。【０００５】
また、特許文献２には、微小な光スポットを形成する方法として、半導体レーザの共振器の端面に同軸開口を有する金属遮光体を配置した半導体レーザが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６９４４１１２号明細書
【特許文献２】特開２００１−２４４５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１には、ＰＳＩＭとは別に配置される光源からの光を回折格子に対して単に傾けて照射することが記載されているだけであり、光源からの光を、入射角の変動が生じること無く回折格子に導く具体的な手法については記載されていない。また、光源からの光の波長変動によりＰＳＩＭへのレーザ光の導入効率が変化してしまう。このため、ＰＳＩＭと光源との相対位置ずれや波長変動が生じることにより、安定した光スポットを形成することができない。【０００８】
特許文献２に記載の半導体レーザにおいては、共振器に同軸開口が形成されているためこれら両者の相対的な位置ずれは生じない。しかしながら、共振器から生じる光は集光されることなく直接同軸開口を照射しているため、同軸開口を照射しない光は利用されないため光の利用効率が低い。また、同軸開口から生じるレーザ光の強度（光密度）を上げるには、共振器より発するレーザ光そのものの強度を上げる必要があり、必要な強度を得るためには、消費電力が大きく、外観も大きな半導体レーザが必要となる。【０００９】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、取り扱いが容易で効率よく安定した微小な光スポットを形成する光スポット形成素子、それを用いた光記録ヘッド及び光記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は、以下の構成により解決される。【００１１】
１．レーザ共振器として用いる周期的な屈折率分布を有するレーザ発振部と、
前記レーザ発振部から発せられる光を導入し、導入した光を集光して光スポットを形成する集光部と、が同一基板に形成されていることを特徴とする光スポット形成素子。【００１２】
２．前記光スポットが形成される位置の近傍には、集光された光の照射によりプラズモンを発生させ、プラズモンを増幅して、前記光スポットとなる近接場光として取り出すプラズモンアンテナが設けられていることを特徴とする前記１に記載の光スポット形成素子。【００１３】
３．前記集光部は、実質的に放物線の輪郭を規定する２つの側面と、光が射出され、前記２つの側面の端部で規定される光射出面を前記光スポットが形成される位置の近傍に有する先端部とを備えているコア層を有する光導波路であり、
前記レーザ発振部から発せられる光は、前記先端部と反対側の前記２つの側面の端部で規定される光導入口から導入されることを特徴とする前記１又は２に記載の光スポット形成素子。【００１４】
４．前記集光部は、前記レーザ発振部の端部から前記光スポットが形成される位置までの光路に沿って配置され、一方の端は前記レーザ発振部の端部から離れて位置し、他方の端は前記光スポットが形成される位置にあり、前記他方の端より一方の端の断面積が小さいコアと、
前記コアを包み込む様に、前記レーザ発振部の端部から前記光スポットが形成される位置までの空間を埋めているクラッドと、を有する光導波路を備え、
前記クラッドの材料の屈折率は、前記コアの材料の屈折率より小さいことを特徴とする前記１又は２に記載の光スポット形成素子。【００１５】
５．前記周期的な屈折率分布は、互いに直交する方向に屈折率が周期的に変化する構造であることを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の光スポット形成素子。【００１６】
６．記録媒体に光を用いて情報記録を行う光記録ヘッドにおいて、
前記１から５の何れか１項の前記光スポット形成素子を備え、前記記録媒体に対して相対移動するスライダを有することを特徴とする光記録ヘッド。【００１７】
７．磁気記録部を備えている前記６に記載の光記録ヘッドと、
前記光記録ヘッドによって情報が記録される前記記録媒体と、を備えていることを特徴とする光記録装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光スポット形成素子によれば、同一の基板に特定波長の光のみを発振するレーザ発振部と該レーザ発振部より発せられた光を集光する集光部とが設けられている。このため、レーザ発振部と集光部とを一体として取り扱うことができ、動作中であってもレーザ発振部と集光部との位置関係にずれが生じることがなく、レーザ発振部から発せられた光は、波長変動がなく安定して集光される。【００１９】
従って、取り扱いが容易で効率よく安定した微小な光スポットを形成する光スポット形成素子、それを用いた光記録ヘッド及び光記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】光アシスト式磁気記録ヘッドを搭載した光記録装置の概略構成の例を示す図である。
【図２】光記録ヘッド及びその周辺部を断面で概念的に示す図である。
【図３】光スポット形成素子の一例を示す図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図４】光スポット形成素子の一例を示す図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図５】プラズモンアンテナの例を示す図である。
【図６】光スポット形成素子の製造工程を示す図である。
【図７】光スポット形成素子の製造工程を示す図である。
【図８】光スポット形成素子の製造工程を示す図である。
【図９】光スポット形成素子の製造工程を示す図である。
【図１０】光スポット形成素子の製造工程を示す図である。
【図１１】光スポット形成素子の製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、微小領域をレーザ光で照射する光スポット形成素子に関する。この光スポット形成素子は、例えば光磁気記録媒体又は光記録媒体に記録を行う光記録ヘッドに使用できる。
【００２２】
以下、本発明を実施の形態である光アシスト式磁気記録ヘッドとそれを備えた光アシスト記録装置を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。尚、各実施の形態の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複の説明を適宜省略する。
【００２３】
図１に本発明の実施の形態における光アシスト式磁気記録ヘッドを搭載した光記録装置（例えばハードディスク装置）の概略構成を示す。この光記録装置１００は、以下（１）〜（６）を筐体１０１の中に備えている。
（１）記録用のディスク（記録媒体）１０２
（２）支軸１０６を支点として矢印Ａの方向（トラッキング方向）に回転可能に設けられたアーム１０５に支持されたサスペンション１０４
（３）アーム１０５に取り付けられ、アーム１０５を回転駆動するトラッキング用アクチュエータ１０７
（４）サスペンション１０４及びその先端部に結合部材１０４ａを介して取り付けられているスライダ３０を含む光アシスト式磁気記録ヘッド（以下、光記録ヘッド１０３と称する。）
（５）ディスク１０２を矢印Ｂの方向に回転させるモータ（図示しない）
（６）トラッキング用アクチュエータ１０７、モータ及びディスク１０２に記録するために書き込み情報に応じて照射する光、磁界の発生等の光記録ヘッド１０３を用いてディスク１０２に光記録を行う制御を行う制御部１０８
光記録装置１００においては、スライダ３０がディスク１０２上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。
【００２４】
図２は、本発明に係る光記録ヘッド１０３の構成を断面で概念的に示している。光記録ヘッド１０３は、ディスク１０２に対する情報記録に光を利用する光記録ヘッドであって、スライダ３０、本発明に係る光スポット形成素子７０、磁気記録部３５及び磁気情報再生部３６等を備えている。尚、図２の光スポット形成素子７０において、以降で具体例を説明する場合は、符号７０に別の符号を付加して、光スポット形成素子７０Ａ、７０Ａ−１、７０Ｂ及び７０Ｂ−１と示す。
【００２５】
スライダ３０は、浮上しながら磁気記録媒体であるディスク１０２に対して相対的に移動するが、スライダ３０の材質には耐摩耗性の高い硬質の材料を用いることが望ましい、例えば、Ａｌ２Ｏ３を含むセラミック材料、ＡｌＴｉＣやジルコニア、ＴｉＮなどを用いれば良い。また、摩耗防止処理として、スライダ３０のディスク１０２側の面に耐摩耗性を増すためにＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）被膜等の表面処理を行っても良い。
【００２６】
また、スライダ３０のディスク１０２と対向する面には、浮上特性向上のための空気ベアリング面３２（ＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面とも称する。）を有している。
【００２７】
スライダ３０の浮上は、ディスク１０２に近接した状態で安定させる必要があり、スライダ３０に浮上力を抑える圧力を適宜加える必要がある。このため、スライダ３０を保持するサスペンション１０４は、スライダ３０のトラッキングを行う機能の他、スライダ３０の浮上力を抑える圧力を適宜加える機能を有している。
【００２８】
スライダ３０において、ディスク１０２の記録面に対して略垂直でディスク１０２の流入側の側面に、光スポット形成素子７０が備えられている。
【００２９】
光スポット形成素子７０は、レーザ光を発生するレーザ発振部と、レーザ発振部から発せられる光を集光して下端面２４に導く集光部とを備えている。レーザ発振部は、半導体レーザとして以降の説明をするが、半導体レーザ以外に、有機色素レーザとすることができる。集光部の下端面２４には好ましい形態として近接場光を発生するプラズモンアンテナ２４ｄ（図３参照）が設けられている。尚、図２では、下端面２４の光が射出される位置又はその近傍に設けている後述のプラズモンアンテナ２４ｄを省略している。
【００３０】
光スポット形成素子７０の下端面２４からの放射光が、プラズモンアンテナ２４ｄにより生じる近接場光である微小な光スポットとしてディスク１０２に照射されると、ディスク１０２の照射された部分の温度が一時的に上昇してディスク１０２の保磁力が低下する。その保磁力の低下した状態の部分に対して、磁気記録部３５により磁気情報が書き込まれる。また、ディスク１０２に書き込まれた磁気記録情報を読み出す磁気再生部３６は、回転するディスク１０２の移動方向（矢印１０２ａ方向）において、磁気記録部３５の直後に設けているが、光スポット形成素子７０の直前に設けてもよい。
【００３１】
光スポット形成素子７０に関して説明する。
【００３２】
図３は、光スポット形成素子７０の具体例として、半導体レーザ発振部（以降、発振部と称する。）５１と集光部５２Ａを有する光スポット形成素子７０Ａの概略構成を模式的に示す。図３（ａ）は光スポット形成素子７０Ａの上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【００３３】
尚、図３（ｂ）では、上面側を覆う保護膜９を示しているが、図（ａ）においてはこの保護膜９は省略している。
【００３４】
発振部５１について説明する。発振部５１は、基板１と、基板１の一方の主面上に形成された第２クラッド層２と、第２クラッド層２上に形成された活性層３と、活性層３上に形成された第１クラッド層５及びコンタクト層６とを有する半導体積層部と、コンタクト層６上に形成された第１電極７と、基板１における前記一方の主面に対向する他方の主面上に形成された第２電極８とを備えている。更に、発振部５１は、レーザ共振器と用いる周期的な屈折率分布として好ましい形態のフォトニック結晶構造を備えている。
【００３５】
基板１は例えばｎ型のＧａＡｓ基板（屈折率：３．５２４）である。第２クラッド層２は、例えば電子をキャリアとするｎ型の半導体層であり、例えば、ｎ型Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓ（屈折率：３．３０６）で形成されている。第１クラッド層５は、例えばホール（正孔）をキャリアとするｐ型の半導体層であり、例えば、ｐ型ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ａｓ（一般に、ｘは０．０から０．６）で形成されている。コンタクト層６は、例えばホール（正孔）をキャリアとするｐ型の半導体層であり、例えば、ｐ＋型ＧａＡｓで形成されている。
【００３６】
第１クラッド層５及び第２クラッド層２における各半導体層の導電型は上述のものに限られるわけではない。例えば、埋め込みトンネル接合（ＢＴＪ：Ｂｕｒｉｅｄ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）型のように、活性層３の上層（第１クラッド層５側）に、異なる導電型であるｐ型及びｎ型の半導体層を有する構造でもよい。
【００３７】
活性層３は、上述のように、第２クラッド層２と、コンタクト層６及び第１クラッド層５とからなる半導体層とに挟まれており、キャリア注入によって光を発生（発光）する。活性層３は、公知の一般的な材料及び構造を採用することができ、使用用途に応じた波長を発光するように材料や構造などが選択される。活性層３は、例えば、３周期のＩｎＧａＡｓ井戸層、ＧａＡｓ障壁層及び分離閉じ込め層（ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅ  Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ  Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層）により構成されている歪み量子井戸構造とすればよい。
【００３８】
第１クラッド層５及び第２クラッド層２は、活性層３の屈折率（例えば、上記の歪み量子井戸構造の場合、３．５４）よりも低い屈折率の材料で形成され、活性層３に光を閉じ込めようとする機能を兼ね備えている。また、第１クラッド層５の屈折率は、第２クラッド層２の屈折率よりも高いことが好ましい。第１クラッド層５の屈折率を高くすることで、フォトニック結晶構造が形成されたとしても、第１クラッド層５の平均屈折率が低下しすぎることがない。それにより、フォトニック結晶構造が形成された層に分布する光の割合の減少を防ぐことから、フォトニック結晶構造に光が結合する割合（光結合係数と称する。）の低下を防ぐことができる。
【００３９】
第１クラッド層５及び第２クラッド層２は、活性層３を挟んでダブルヘテロ接合を形成し、キャリアを閉じ込めて、発光に寄与するキャリアを活性層３に集中させている。コンタクト層６は、第１電極７と第１クラッド層５との間に設置され、これらを電気的に接続させている。第１クラッド層５と活性層３との間に、キャリアオーバーフローによって活性層３から第１クラッド層５へ向かう電子に対する電位障壁として機能するキャリアストップ層（例えば、Ａｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓ、屈折率：３．１９５）等の他の層が介在していてもよい。
【００４０】
フォトニック結晶構造は、２次元に屈折率周期を有するのが好ましい。周期構造として、例えば凹部がｘ方向に伸びるストライプ溝状であって、ｙ方向に周期を有する１次元に屈折率周期を有する場合、ファブリーペロー（ＦＰ）型レーザに比べると波長は安定する。しかしながら、後で説明する集光部５２Ａの光導入口の幅Ｗｍに合わせて、半導体レーザ発振部５１の幅を広くしようとすると、横（幅）方向の光強度分布・発振波長がマルチモード化してしまう。このため、周期構造は、ｘ方向及びｙ方向の２次元に屈折率周期を有することが好ましい。発振部５１は、ｘ方向及びｙ方向に広がる２次元のフォトニック結晶構造を備えることで、集光部５２Ａに効率よく光を導入することができるような幅広であり、単一モードでコヒーレントなレーザ光の発振が可能となる。
【００４１】
具体的には、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、第１クラッド層５及びコンタクト層６を形成する物質の屈折率と異なる屈折率の物質が格子点として互いに直交するｘ及びｙの２方向に所定の周期（格子間隔、格子定数）で配列されることによって形成されている。
【００４２】
格子点は、本実施の形態では、第１クラッド層５及びコンタクト層６に形成された円柱状の凹部１０から構成される好ましい形態の正方格子であるが、これに限定されることはなく、長方格子としてもよい。凹部１０の形状は、円柱状としているが、この形状に限定されることはなく、四角柱、三角柱、円錐状等であってよい。
【００４３】
凹部１０の窪みの内部は、第１クラッド層５を形成する材料の屈折率と異なる屈折率の材料を充填すれば良く、例えば、第１クラッド層５の材料をＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ａｓ（一般に、ｘ＝０．０〜０．６）（屈折率３．１９５（ｘ＝０．６）〜３．５２４（ｘ＝０．０）、波長９８０ｎｍ）とし、凹部１０を充填する材料をＳｉＯ２（屈折率１．５）やＳｉＮ（屈折率２．０）等とすることが挙げられる。凹部１０の窪みの内部は、屈折率の観点から空気としてもよいが、上述のＳｉＯ２（屈折率１．５）やＳｉＮ（屈折率２．０）等を埋めることにより、第１電極７を平坦に設けることができ、また、凹部１０の内部の酸化を防止することができるので好ましい。
【００４４】
凹部１０は、製造方法にもよるが、コンタクト層６側からエッチングにより形成する場合、第１電極７と接する側の表面には少なくとも形成され、このフォトニック結晶構造は、活性層３でレーザ発振する光の波長を選択する。図３（ａ）に示すように、コンタクト層６側から見て、凹部１０が形成されている領域は長さＬｐ、幅Ｗｐの短冊形状であり、活性層３から漏れ、２次元フォトニック結晶構造に入射した光の内、この短冊形状内の凹部１０の周期間隔に波長が一致する光が共振する。
【００４５】
凹部１０の底面が活性層３に近いほど、２次元フォトニック結晶構造への光結合効率をより良くすることができ、凹部１０はコンタクト層６及び第１クラッド層５まで到達していてもよいが、活性層３には到達しないことが好ましい。凹部１０が活性層３に到達、すなわちフォトニック結晶構造と活性層３とが近接すると、凹部１０を形成するエッチングの際に活性層３にダメージを与える可能性がある。
【００４６】
発振部５１において、凹部１０を覆おう第１電極７及び第２電極８の間に電圧が印加されることにより活性層３にキャリアが注入され、所定値以上の電圧値で活性層３が発光するようになっており、活性層３で生じた光は、フォトニック結晶構造に漏れ、レーザ発振する。
【００４７】
フォトニック結晶構造により、ＦＰ型レーザのように両端面を反射面とする必要がなく、発振部５１の一方の端に集光部５２Ａを設けることができる。また、フォトニック結晶構造により発振波長が安定し、発振波長の安定により、ＦＰ型レーザにおけるモードホップによる波長変動によって集光特性に変動が生じ、形成される光スポットに影響を及ぼすといった懸念がない。
【００４８】
図３（ａ）に長さＬｐ、幅Ｗｐで示すフォトニック結晶構造領域において、長さＬｐはレーザ発振及び発振波長が安定する長さ以上とするのが好ましい。また、幅Ｗｐは、後で説明する集光部５２Ａが有する外周輪郭が放物線状の２つの側面の間隔で概念的に決めることができる光導入口の幅Ｗｍに基づいて決めるのが好ましい。
【００４９】
光導入口は、発振部５１から発せられるレーザ光を集光部５２Ａが受け入れる入り口であり、略幅Ｗｐをもって集光部５２Ａの光導入口から入った光は、集光部５２Ａの集光機能により集光されて光スポットを形成する。発振部５１から発せられる光が集光部５２Ａの導入口より漏れなく導入することができ、所望の光密度の光スポットを形成することができるような幅Ｗｐとすることが好ましい。
【００５０】
集光部５２Ａについて説明する。集光部５２Ａは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、発振部５１が形成されている基板１上に、コア部５２１とクラッドとして機能する保護膜９を有している。第２クラッド層２、コア部５２１及び保護膜９により光導波路が構成される。コア部５２１は、厚さ方向に発振部５１と同じ半導体積層部を有し、半導体積層部の内、活性層３、第１クラッド層５及びコンタクト層６の側部を側面５２１ａ、５２１ｂの外周輪郭が放物線状となるように外側の部分を除去したような形状である。
【００５１】
集光部５２Ａの、側面５２１ａ、５２１ｂより外側の第２クラッド層２、放物線状の側面５２１ａ、５２１ｂ及び第１電極７側のコンタクト層６の上面は、コア部５２１の屈折率より小さいＳｉＯ２等の保護膜９により覆われている。この保護膜９は、屈折率がコア部５２１より小さいためクラッドとして機能し、第２クラッド層２、コア部５２１と共に導波路を構成する。発振部５１のフォトニック結晶構造により略幅Ｗｐで発振し＋ｙ方向に進むレーザ光は、コア部５２１内部に閉じ込められ、矢印２５の方向に進む。
【００５２】
コア部５２１の側面５２１ａ、５２１ｂは、略幅Ｗｐの＋ｙ方向（矢印２５の方向）に進む光を焦点Ｆに集光するように焦点Ｆに向かって反射する実質的に放物線の輪郭を構成するように形成されている。図３において、輪郭が放物線の左右対称の中心軸を軸Ｃ（準線（図示しない）に垂直で焦点Ｆを通る線）で示し、放物線の焦点を焦点Ｆとして示している。側面５２１ａ、５２１ｂの厚さ（ｚ方向）は、例えば１μｍ程度と非常に薄いので、コア部５２１の輪郭を実質的に規定する。
【００５３】
コア部５２１の側面５２１ａ、５２１ｂにおいて、発振部５１側の２つの端部は、光入射側であって、発振部５１からの略幅Ｗｐのレーザ光を受け入れる概念的な幅Ｗｍの光導入口を規定する。また、光導入口と反対側に位置する光射出側の２つの端部は、放物線の先端が軸Ｃに対し略垂直方向に切断されたような平面形状をしている下端面２４にあり、光射出面を規定する。
【００５４】
焦点Ｆから放射される光５０は急に発散するため、下端面２４の形状を平面とすることは、ディスク１０２に焦点Ｆをより近くに配置することができ、集光された光が大きく発散する前にディスク１０２に入射するので好ましい。下端面２４に焦点Ｆを形成してもよいが、これに限定されることはなく下端面２４の外側に焦点Ｆを形成してもよい。尚、本例では、下端面２４を平面としているが、必ずしも平面である必要ではない。
【００５５】
コア部５２１の焦点Ｆ又はその近傍に、照射光によりプラズモンを発生させ、プラズモンを増幅して近接場光として取り出す近接場光発生用のプラズモンアンテナ２４ｄが配置されている。プラズモンアンテナ２４ｄの具体例を図５に示す。
【００５６】
図５において、（ａ）は三角形の平板状金属薄膜からなるプラズモンアンテナ２４ｄ、（ｂ）はボウタイ型の平板状金属薄膜からなるプラズモンアンテナ２４ｄであり、何れも曲率半径２０ｎｍ以下の頂点Ｐを有するアンテナからなっている。また、（ｃ）は開口を有する平板状金属薄膜からなるプラズモンアンテナ２４ｄであり、曲率半径２０ｎｍ以下の頂点Ｐを有するアンテナからなっている。何れのプラズモンアンテナ２４ｄの金属薄膜の材料は、アルミニウム、金、銀等が挙げられる。
【００５７】
これらのプラズモンアンテナ２４ｄに光が作用すると、その頂点Ｐ近辺に近接場光が発生して、非常に小さいスポットサイズの光を用いた記録を行うことが可能となる。つまり、コア部５２１の焦点Ｆ又はその近傍にプラズモンアンテナ２４ｄを設けることにより局所プラズモンを発生させれば、焦点に形成された光スポットのサイズをより小さくすることができ、高密度記録に有利となる。尚、焦点Ｆにプラズモンアンテナ２４ｄの頂点Ｐが位置することが好ましい。
【００５８】
尚、下端面２４においてプラズモンアンテナ２４ｄを配置するｚ方向（厚み方向）の位置は、半導体レーザ発振部５１より発せられるレーザ光が集光部５２Ａを導波して＋ｙ方向に進み、下端面２４に到達した際の光強度分布において、最も光強度の大きい位置に基づいて定めるのが好ましい。
【００５９】
図３で示した集光部５２Ａの集光方法とは別の例として集光部５２Ｂを備える光スポット形成素子７０Ｂを図４に示す。図４において、発振部５１は、図３で示し説明した光スポット形成素子７０Ａと同じであるため説明を省略する。図４（ａ）は光スポット形成素子７０Ｂの上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【００６０】
集光部５２Ｂは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、発振部５１が形成されている基板１上に、コア部５２２とクラッド部５２３を有している。コア部５２２は、発振部５１から切り離された活性層３、第１クラッド層５及びコンタクト層６の部分が、発振部５１側が先鋭で反対側が下端面２４と同一面の平坦で、ｙ方向に伸びた島状である。クラッド部５２３は、下端面２４から発振部５１との間の空間であって、コア部５２２を覆うようにコア部５２２より屈折率の低い物質が埋められている部分である。第２クラッド層２、コア部５２２及びクラッド部５２３により光導波路が構成される。
【００６１】
集光部５２Ｂは、＋ｙ方向が光伝搬方向であり、コア部５２２の光入射側部分に、コア部５２２より屈折率が低いクラッド部５２３（例えば、ＳｉＯ２）が設けてある。半導体レーザ発振部５１からのレーザ光がクラッド部５２３に侵入し、侵入した光が光伝搬方向に進むに従って徐々に屈折率のより大きいコア部５２２に収束する。このため、クラッド部５２３の侵入当初の光スポットサイズは縮小されてコア部５２２の端面である下端面２４に到達する。特に発振部５１から発せられる略幅Ｗｐのレーザ光は、下端面２４に進むに従って、徐々にコア部５２２に集中するように光結合し、コア部５２２の幅程度に小さくすることができる。
【００６２】
図４（ａ）に示すように、コア部５２２は、光射出（下端面２４）側から光入射側（発振部５１側）に向かって徐々に狭く変化している先鋭部分５２２ａと、下端面２４側の端面と先鋭部分５２２ａとの間に断面形状が変化しない柱状部分５２２ｂとを設けることが好ましい。先鋭部分５２２ａのコア幅の滑らかな変化によりモードフィールド径が効率よく変換される。すなわち、発振部５１から射出される略幅Ｗｐの光スポットは、その幅が縮小されながらコア部５２２の幅程度の光スポットに変換される。この変換の際、先鋭部分５２２ａのコア幅Ｗｓ（コア部５２２のｘ方向の幅）の滑らかな変化により、光スポット変換が効率良く行われる。
【００６３】
また。コア幅Ｗｓが変化しない柱状部分５２２ｂを設けることにより導波モードが安定し、損失を抑えることができる。また、先鋭部分５２２ａの先端位置から半導体レーザ発振部５１までの距離は、幅Ｗｐに基づいて決めることが好ましく、適宜設定することにより、集光部５２Ｂを導波するレーザ光をシングルモードにすることができる。
【００６４】
尚、コア部５２２とクラッド部５２３との間に、コア部５２２の屈折率とクラッド部５２３の屈折率との間の屈折率のサブコア部を設けても良い。サブコア部を設けることにより、コア部５２２と発振部５１と位置誤差の許容範囲を大きくすることができる。
【００６５】
尚、下端面２４においてプラズモンアンテナ２４ｄを配置するｚ方向の位置は、集光部５２Ａと同様に、半導体レーザ発振部５１より発せられるレーザ光が集光部５２Ｂを導波して＋ｙ方向に進み、下端面２４に到達した際の光強度分布において、最も光強度の大きい位置に基づいて定めればよい。
【００６６】
次に、本実施の形態に係る光スポット形成素子７０Ａの製造方法について説明する。図６、図７は光スポット形成素子７０Ａの製造工程を示す断面工程図であって、図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）は各工程を示している。
【００６７】
具体的には、ＧａＡｓ基板上で活性層としてＩｎＧａＡｓを用いた９８０ｎｍ帯のフォトニック結晶構造を有する発振部５１と集光部５２Ａの製造方法について説明する。尚、他の波長帯の材料系、例えばＩｎＰ基板上のＩｎＧａＡｓＰ系材料、ＧａＮ基板上のＩｎＧａＮや、ＡｌＧａＮ系でも同様に製造すればよい。
【００６８】
図６（ａ１）、（ａ２）に示すように、ｎ型ＧａＡｓで形成されている基板１上の全面に半導体レーザ構造を形成する。図６（ａ１）は、形成された半導体レーザ構造体の上面図であり、図６（ａ２）は、図６（ａ１）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【００６９】
まずｎ型ＧａＡｓで形成される基板１上に有機金属気相成長（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＯＶＰＥ）法・分子線エピタキシー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）法などにより、半導体レーザ構造を順次成長する。
【００７０】
具体的には、基板１上にｎ型Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓにより形成される第２クラッド層２（厚さ２．０μｍ）、無添加のＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸活性層３、ｐ型Ａｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓにより形成されるキャリアストップ層４（厚さ４０ｎｍ）、ｐ型ＧａＡｓにより形成される第１クラッド層５（厚さ０．５μｍ）、ｐ＋型ＧａＡｓにより形成されるコンタクト層６（厚さ２０ｎｍ）が順次、積層形成される。
【００７１】
活性層３は、３周期のＩｎＧａＡｓ井戸層（厚さ８ｎｍ）、ＧａＡｓ障壁層（厚さ２０ｎｍ）および分離閉じ込め層（ＳＣＨ層）（厚さ２０ｎｍ）で構成されている歪み量子井戸構造であり、量子井戸発光波長が９８０ｎｍになるように設計されている。
【００７２】
次に、エッチングマスク層（図示しない）としてＳｉＯ２（ＳｉＮや金属（Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ等）でもよい）をプラズマＣＶＤ・スパッタ・蒸着等でコンタクト層６上に成膜し、続いてその上にレジスト層（電子線レジスト・インプリント材料等）をスピンコート等の方法で成膜する。
【００７３】
その後、電子線描画法やナノインプリント法を用いて、２次元フォトニック結晶構造パターン及び外周が放物線形状の導波路パターンをレジスト層に形成し、レジスト層に形成したパターンをＲＩＥ（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｉｏｎ  ｅｔｃｈｉｎｇ：反応性イオンエッチング）やＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：誘導結合プラズマ）などのドライエッチングによってエッチングマスク層に転写する。
【００７４】
尚、波長９８０ｎｍの光を発振させる場合は２次元フォトニック結晶構造パターンの周期としては、２９０ｎｍ程度とし、凹部１０を形成するための開口パターンの直径は５０〜２００ｎｍ程度とすればよい。尚、開口パターンは、所望の凹部１０の形状に合わせれば良く、正方形状、長方形状、円形状などでもよく、本実施の形態では、凹部１０の形状に合わせて円形状としている。
【００７５】
次に、図６（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、パターンが転写されたエッチングマスク層１１をマスクとしてＩＣＰ、ＲＩＥなどのドライエッチングでエッチングすることで凹部１０及び集光部５２Ａを構成する外周輪郭が放物線形状のコア部５２１を形成する。集光部５２Ａの領域は、発振部５１の領域より、キャリアストップ層４及び活性層３だけ多く（深く）エッチングする必要がある。これには、発振部５１の凹部１０が集光部５２Ａの除去領域よりエッチングが遅れるように、エッチングマスク層１１の厚みに段差を設ける方法や、開口面積が大きいほどエッチレートが早くなるマイクロローディング効果を利用して、凹部１０を集光部５２Ａより浅くエッチングする方法により対応することが可能である。尚、図６（ｂ１）、（ｂ２）は、エッチングマスク層１１が除去される前を示し、集光部５２Ａにおいて、コア部５２１の放物線形状の外周輪郭の側面５２１ａ、５２１ｂの外側は、第２クラッド層２が露出している。
【００７６】
エッチングガスとしては、III−Ｖ族半導体のドライエッチングに一般的に用いられているメタン／水素系ガス・塩素系ガス・ヨウ素系ガス・臭素系ガスなどを用いればよい。
【００７７】
エッチングの際に、２次元フォトニック結晶構造の断面をテーパ形状にしてもよい。この場合のエッチング方法について説明する。第１の方法としては、エッチングの最初には、エッチングマスクパターンとして直径の小さい穴を形成しておき、エッチングを進めていくことによるマスクの後退を利用して、マスク開口部の直径が徐々に広がるようすることで、凹部１０の上下の径を異ならしめる方法がある。
【００７８】
第２の方法としては、エッチングにより形成している凹部１０の側壁保護を強くするようなエッチング条件を設定する方法がある。つまり、エッチングとともに側壁に保護膜が堆積し穴径が小さくなるようなエッチング条件を用いればよい。
【００７９】
尚、エッチングガスによってはエッチングレートがＡｌ組成で大きく変わる性質を利用すると、キャリアストップ層４をエッチストップ層として利用することができる。
【００８０】
次に図７（ａ１）、（ａ２）に示すように、エッチングマスク層１１をバッファードフッ酸などで除去した後に、凹部１０に埋め込み材料１０ａを埋め込む。図７（ａ１）は、半導体レーザ発振部５１のコンタクト層６上、凹部１０及び集光部５２Ａの第２クラッド層２上等に埋め込み材料１０ａが設けられた様子を示す上面図であり、図７（ａ２）は、図７（ａ１）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【００８１】
埋め込み材料１０ａは、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）、ポリイミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）などのような、レーザの発振波長で透明でかつ電気的絶縁性のある材料で、電極形成の際の電極合金化工程の加熱に耐えうる耐熱性のある材料とすればよい。埋込方法としてはプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＬＰＣＶＤ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの化学気相体積（ＣＶＤ）法、スパッタ法、スピンコート法などを使うことができる。
【００８２】
凹部１０に埋め込み材料１０ａを埋め込むことにより、コンタクト層６の上面が平坦になり、コンタクト層６の上面への電極形成が容易になる。また、本実施の形態のように、埋め込み材料１０ａが、例えばＳｉＯ２等コア部５２１より低い屈折率で保護膜として使用可能な材料であるのが好ましい。凹部１０に埋め込み材料１０ａを埋め込む際に、集光部５２Ａの放物線形状の外周部や上面、及び、発振部５１の上面を埋め込み材料１０ａで同時に覆う。これにより、集光部５２Ａに形成された保護膜９は、クラッドとして機能すると共に、発振部５１に形成された保護膜９と同じく、半導体積層部が空気に露出されないようにでき、酸化による素子劣化を受けにくくすることができる。
【００８３】
次に、図７（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、フォトリソグラフィーとエッチングによって埋め込み材料１０ａのフォトニック結晶構造領域部分に開口部を設け、コンタクト層６を露出させ、その開口部に第１電極７を形成する。そして、基板１の底面に第２電極８を形成する。
【００８４】
次に、下端面２４上の光の射出位置に、以下で説明する金属のプラズモンアンテナ２４ｄを形成する。例えば、マスク材料としてＣｒ等を集光部５２Ａの光射出位置に先端表面に蒸着し、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ）照射等によりプラズモンアンテナ２４ｄの反転形状のマスクを形成する。この後、プラズモンアンテナ２４ｄの材料として金を蒸着し、マスクをリフトオフして除去する。プラズモンアンテナ２４ｄは集光部５２の光射出位置に先端表面に形成されてもよいが、図７（ｂ）に示すように集光部５２Ａの先端表面に埋め込まれた状態が好ましい。集光部５２Ａに埋め込むことで、スライダ３０のディスク１０２に対向する面の凹凸がなくなり、スライダ３０を浮上させるＡＢＳ構造を構成しやすくなる。集光部５２Ａにプラズモンアンテナ２４ｄを埋め込む場合は、上記で金を蒸着する前にエッチングを行いマスク形状の窪みを形成すればよい。
【００８５】
以上により、光スポット形成素子７０Ａが完成する。尚、図７（ｂ１）は、完成した光スポット形成素子７０Ａの上面図であり、図７（ｂ２）は、図７（ｂ１）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【００８６】
光スポット形成素子７０Ａを図２に示す様にスライダ３０の側面に設ける場合、磁気記録部３５の近くに光スポット形成素子７０Ａの光スポットを射出する部分を配置することが好ましい。このためには、光スポット形成素子７０Ａの第１電極７側をスライダ３０に向けて固定することが好ましい。この固定のために、例えば光スポット形成素子７０Ａの第１電極７の絶縁性を確保し、且つ、保護するための膜を光スポット形成素子７０Ａの第１電極７側の全面を覆おう様に更に設けてもよい。
【００８７】
上記の集光部５２Ａは、活性層３を含む活性層３から上の半導体積層部を、導波路を構成するコア部５２１として利用しているが、半導体積層部を利用しない集光部５２の例として、図８に光スポット形成素子７０Ａ−１を示す。
【００８８】
光スポット形成素子７０Ａ−１は、集光部５２の構成として半導体積層部を利用しない集光部５２Ｃが形成されている。図８（ａ１）、（ｂ１）は、光スポット形成素子７０Ａ−１の上面図であり、図８（ａ２）、（ｂ２）は、図８（ａ１）、（ｂ１）それぞれのＧ−Ｇ’線矢視断面図である。基板１上に形成する半導体レーザ構造体及び光スポット形成素子７０Ａ−１における発振部５１は、光スポット形成素子７０Ａと同じであるため説明を省略する。
【００８９】
上記の図６（ｂ１）、（ｂ２）を用いて説明したエッチングにより凹部１０を形成する際に、集光部５２Ｃの構成部を形成する場所となる第２クラッド層２の一部、活性層３、キャリアストップ層４、第１クラッド層５及びコンタクト層６を除去する。この除去された様子を図８（ａ１）、（ａ２）に示す。
【００９０】
次に、図８（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、下クラッド層５２５、コア層５２６、上クラッド層５２７を設ける。集光部５２Ｃを形成する位置でエッチング後に残っている第２クラッド層２の上に、上面が活性層３の下面と同程度となる様な厚みで導波路を構成する下クラッド層５２５を形成する。次に、厚みがほぼ活性層３と同程度のコア層となる材料を積層した後、フォトリソグラフィー及びエッチング等により外周輪郭を放物線形状に形成しコア層５２６とする。図８（ｂ１）において、外周輪郭が放物線形状の２つの側面を側面５２６ａ、５２６ｂで示す。
【００９１】
次に、更に外周輪郭が放物線形状に形成されたコア層５２６を備えた下クラッド層５２５を覆うように上クラッド層５２７を積層する。
【００９２】
コア層５２６の屈折率は、１．４５から４．０程度とし、下クラッド層５２５及び上クラッド層５２７の屈折率は、コア層５２６の屈折率より小さく、１．０から２．０程度とするのが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。
【００９３】
コア層５２６は、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｎＳｅ等で形成され、厚みは約２０ｎｍから５００ｎｍの範囲とするのが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。また、下クラッド層５２５及び上クラッド層５２７は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等で形成され、厚みは約２００ｎｍから２０００ｎｍの範囲とするのが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。
【００９４】
コア層５２６、下クラッド層５２５及び上クラッド層５２７の形成方法は、プラズマＣＶＤ・スパッタ・蒸着等が挙がられる。
【００９５】
上クラッド層５２７を形成する際に、上クラッド層５２７を形成する材料を埋め込み材料１０ａと共通として凹部１０を埋めるようにしてもよく、また、保護膜９となるようにコンタクト層６を覆う様にしてもよい。その後、光スポット形成素子７０Ａの場合と同様に第１電極７及び第２電極８、プラズモンアンテナ２４ｄを設けることにより光スポット形成素子７０Ａ−１が完成する。
【００９６】
次に、本実施の形態に係る光スポット形成素子７０Ｂの製造方法について説明する。図９、図１０は光スポット形成素子７０Ｂの製造工程を示す断面工程図であって、図９（ａ）、図１０（ａ）、（ｂ）は各工程図である。基板１上に形成する半導体レーザ構造体及び光スポット形成素子７０Ｂにおける発振部５１は、光スポット形成素子７０Ａと同じであるため説明を省略する。
【００９７】
上記の図６（ｂ１）、（ｂ２）を用いて説明したエッチングにより凹部１０を形成する際に、図９に示す様に、集光部５２Ｂを形成する場所となる領域において、活性層３、キャリアストップ層４、第１クラッド層５及びコンタクト層６の一部を島状に残して他の部分を除去する。この島状に残した半導体積層部分を集光部５２Ｂのコア部５２２とする。図９（ａ１）は、発振部５１が形成されている基板１において、集光部５２Ｂを形成する場所の第２クラッド層２の上に島状にコア部５２２が形成されている様子を示す上面図であり、図９（ａ２）は、図９（ａ１）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【００９８】
次に、図１０（ａ１）、（ａ２）に示すように、島状のコア部５２２の全体を覆うようにクラッド部５２３を形成する。クラッド部５２３を形成する材料を埋め込み材料１０ａと共通として凹部１０を埋めるようにしてもよく、また、保護膜９として発振部５１のコンタクト層６を覆う様にしてもよい。図１０（ａ１）は、発振部５１が形成されている基板１において、集光部５２Ｂのコア部５２２を覆おうようにクラッド部５２３が形成されている様子を示す上面図であり、図１０（ａ２）は、図１０（ａ１）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【００９９】
次に、図１０（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、光スポット形成素子７０Ａの場合と同様に第１電極７及び第２電極８、プラズモンアンテナ２４ｄを設けることにより光スポット形成素子７０Ｂが完成する。図１０（ｂ１）は、完成した光スポット形成素子７０Ｂの上面図であり、図１０（ｂ２）は、図１０（ｂ１）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。
【０１００】
上記の集光部５２Ｂは、活性層３を含む活性層３から上の半導体積層部を、導波路を構成するコア部５２２として利用しているが、半導体積層部を利用しない集光部５２の例として、図１１に光スポット形成素子７０Ｂ−１を示す。
【０１０１】
光スポット形成素子７０Ｂ−１は、集光部５２の構成として半導体積層部を利用しない集光部５２Ｄが形成されている。図１１（ａ）は、光スポット形成素子７０Ｂ−１の上面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＧ−Ｇ’線矢視断面図である。基板１上に形成する半導体レーザ構造体及び光スポット形成素子７０Ｂ−１における発振部５１は、光スポット形成素子７０Ａと同じであるため説明を省略する。
【０１０２】
上記の図６を用いて説明したエッチングにより凹部１０を形成する際に、集光部５２Ｄ構成部を形成する場所となる第２クラッド層２の一部、活性層３、キャリアストップ層４、第１クラッド層５及びコンタクト層６を除去する。この除去された様子は、図８（ａ１）、（ａ２）と同じであり、説明を省略する。
【０１０３】
次に、図１１（ａ１）、（ａ２）に示すように、下クラッド層５２５、コア層５２８、上クラッド層５２９を設ける。集光部５２Ｄを形成する位置でエッチング後に残っている第２クラッド層２の上に、上面が活性層３の下面と同程度となる様な厚みで導波路を構成する下クラッド層５２５を形成する。次に、厚みがほぼ活性層３と同程度のコア層となる材料を積層した後、フォトリソグラフィー及びエッチング等により、発振部５１側が先鋭で反対側が下端面２４と同一面の平坦で、ｙ方向に伸びた島状の形成しコア層５２８とする。次に、更に島状に形成されたコア層５２８を備えた下クラッド層５２５を覆うように上クラッド層５２９を積層する。
【０１０４】
コア層５２８の屈折率は、１．４５から４．０程度とし、下クラッド層５２５及び上クラッド層５２９の屈折率は、コア層５２８の屈折率より小さく、１．０から２．０程度とするのが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。
【０１０５】
コア層５２８は、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｎＳｅ等で形成され、厚みは約２０ｎｍから５００ｎｍの範囲とするのが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。また、下クラッド層５２５及び上クラッド層５２９は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等で形成され、厚みは約２００ｎｍから２０００ｎｍの範囲とするのが望ましいが、この範囲に限定されるものではない。
【０１０６】
コア層５２８、下クラッド層５２５及び上クラッド層５２９の形成方法は、プラズマＣＶＤ・スパッタ・蒸着等が挙がられる。
【０１０７】
上クラッド層５２９を形成する際に、上クラッド層５２９を形成する材料を埋め込み材料１０ａと共通として凹部１０を埋めるようにしてもよく、また、保護膜９となるようにコンタクト層６を覆う様にしてもよい。その後、光スポット形成素子７０Ａの場合と同様に第１電極７及び第２電極８、プラズモンアンテナ２４ｄを設けることにより光スポット形成素子７０Ｂ−１が完成する。
【０１０８】
これまで説明した様に、集光部５２と半導体レーザ発振部５１との両者を同一基板１上に一体化することができるため、従来光源として例えば半導体レーザとＰＳＩＭ等の集光部との個別部品を組み合わせて固定する場合に比較して、取り扱いが容易であり、動作時に両者の位置関係にずれが生じてしまう問題が回避できる。また、発振部５１は、特定波長の光のみを発振することができる。
【０１０９】
従って、本発明に係る光スポット形成素子７０は、取り扱いが容易であり効率よく安定した光スポットを形成することができる。
【０１１０】
また、上記で製造に関して説明した光スポット形成素子７０は、基板１上に発振部５１と集光部５２とが、半導体プロセスと同様な工程で製造される。このため、一体化された発振部５１と集光部５２との配置精度は、従来の機械的な配置と比較して大幅に向上する。
【０１１１】
これまで説明した光スポット形成素子７０において、光スポット形成素子７０Ａのように発振部５１と集光部５２Ａが同一組成の場合、集光部５２Ａは電流が注入されないため吸収領域となってしまいレーザから出射した光が一部損失してしまう。そこで半導体レーザ発振部５１の共振器領域のバンドギャップを短波長化させ吸収損失をなくすために、量子井戸の無秩序化（Ｑｕａｎｔｕｍ−ｗｅｌｌ  ｉｎｔｅｒｍｉｘｉｎｇ：ＱＷＩ）を用いてもよい。
【０１１２】
これまでの説明では、半導体積層部の材料としてIII−Ｖ族半導体を使った例について記載しているが、有機発光材料を使用した有機色素レーザとしてもよい。また駆動方法もこれまでの説明の電流注入によるもの以外に、光励起による方法でも良い。
【符号の説明】
【０１１３】
１  基板
２  第２クラッド層
３  活性層
４  キャリアストップ層
５  第１クラッド層
６  コンタクト層
７  第１電極
８  第２電極
１０  凹部
１０ａ  埋め込み材料
２４  下端面
２４ｄ  プラズモンアンテナ
３０  スライダ
５０  光
５１  半導体レーザ発振部
５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ  集光部
５２１、５２２  コア部
５２３  クラッド部
５２６、５２８  コア層
５２５  下クラッド層
５２７、５２９  上クラッド層
５２１ａ、５２１ｂ、５２６ａ、５２６ｂ  側面
７０、７０Ａ、７０Ａ−１、７０Ｂ、７０Ｂ−１  光スポット形成素子
１０１  筐体
１０２  ディスク
１０３  光記録ヘッド
１０４  サスペンション
１０５  アーム
１００  光記録装置
Ｌｐ  長さ
Ｗｍ、Ｗｐ  幅
Ｆ  焦点
Ｃ  軸
【図１】
2010146888.tif 000003
【図２】
2010146888.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010146888.tif 000006
【図５】
2010146888.tif 000007
【図６】
2010146888.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
2010146888.tif 000011
【図１０】
2010146888.tif 000012
【図１１】
2010146888.tif 000013
【国際調査報告】
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