(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダと共に用いるために構成されるレーザモジュールであって、
レーザと、
前記レーザが結合されるサブマウントであって、
前記サブマウントの表面上に配置されるアパチャーと、
前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダ及び前記アパチャーを介して案内される前記レーザからの光エネルギーを受容するように配置される一体形成型の光検出器と
を備える、サブマウントと、
を備える、レーザモジュール。
【請求項２】
前記光検出器は、前記サブマウントと一体的に形成される半導体フォトダイオードである、請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項３】
前記サブマウントは、半導体材料から形成され、前記光検出器は、前記サブマウントと一体的に形成される半導体フォトダイオードである、請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項４】
前記サブマウントは結晶シリコン材料から形成される、請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項５】
前記光検出器は、前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダと一体的に形成される第１の導波管を介して案内される、前記レーザからの光エネルギーを受容するよう構成されると共に、前記光エネルギーを前記レーザから前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダ及び前記アパチャーを介して前記光検出器へ案内するよう構成される、請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項６】
前記サブマウントに結合され、前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダ及び前記アパチャーを介して伝送される前記光エネルギーが計算可能であるフィードバック信号を前記光検出器から伝送するよう構成される複数の光検出器接触パッドを備える、
請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項７】
前記光検出器はフォトダイオード配列である、請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項８】
前記一体形成型の光検出器はフィードバック光検出器であり、
前記レーザモジュールが更に、
前記サブマウントと一体的に形成され、前記レーザによって発生される前記光エネルギーを計算することが可能なバックファセット光エネルギーを前記レーザから直接受容するよう構成されるバックファセットフォトダイオードを備える、
請求項１に記載のレーザモジュール。
【請求項９】
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリであって、
磁気記録ディスクに書き込むよう構成される磁気書込みヘッドを備えるヘッドスライダと、
レーザモジュールであって、
レーザと、
前記レーザが結合されるサブマウントであって、
前記サブマウントの表面上に配置されるアパチャーと、
前記レーザからの光エネルギーを前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダ及び前記アパチャーを介してフォトダイオードへ案内するよう構成されるフィードバック導波管を介して案内される、前記レーザからの光エネルギーを受容するように配置される一体成形成型の前記フォトダイオードと
を備えるサブマウントと、
を備えるレーザモジュールと、
前記磁気記録ディスクに熱を発生させるための光エネルギーを前記レーザから前記ヘッドスライダを介して前記磁気書込みヘッド近傍へ案内するよう構成されるＨＡＭＲ導波管と、
を備える熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリ。
【請求項１０】
前記サブマウントは半導体材料から形成され、前記フォトダイオードは前記サブマウントと一体的に形成される半導体フォトダイオードである、請求項９に記載の熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリ。
【請求項１１】
前記サブマウントは結晶シリコン材料から形成される、請求項９に記載の熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリ。
【請求項１２】
前記サブマウントに結合され、前記フィードバック導波管の経由により前記ヘッドスライダ及び前記アパチャーを介して伝送される前記光エネルギーを計算可能なフィードバック信号を前記フォトダイオードから伝送するよう構成される複数のフォトダイオード接触パッドを備える、
請求項９に記載の熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリ。
【請求項１３】
一体成形型の前記フォトダイオードは、前記サブマウントの外面に形成されるフィードバックフォトダイオードであり、
前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリが更に、
前記サブマウントと一体的に形成され、前記レーザからの、前記レーザによって発生される前記光エネルギーを計算可能であるバックファセット光エネルギーを直接受容するよう構成されるバックファセットフォトダイオードを備える、
請求項９に記載の熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリ。
【請求項１４】
前記フィードバックフォトダイオードは、前記サブマウントと前記ヘッドスライダとの境界面の近傍に形成される、請求項１３に記載の熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリ。
【請求項１５】
前記フォトダイオードはフォトダイオード配列である、請求項９に記載の熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリ。
【請求項１６】
ハードディスクドライブであって、
スピンドルに回転自在に取り付けられる磁気記録ディスクと、
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダであって、
前記磁気記録ディスクに書き込むよう構成される磁気書込みヘッドと、
レーザモジュールであって、
レーザと、
前記レーザが結合されるサブマウントであって、
前記サブマウントの表面上に配置されるアパチャーと、
前記レーザからの光エネルギーを前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダ及び前記アパチャーを介して光検出器へ案内するよう構成されるフィードバック導波管を介して案内される、前記レーザからの光エネルギーを受容するよう配置される一体形成型の前記光検出器と
を備えるサブマウントと、
を備えるレーザモジュールと、
前記磁気記録ディスクに熱を発生させるための光エネルギーを前記レーザから前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダを介して前記磁気書込みヘッド近傍へ案内するよう構成されるＨＡＭＲ導波管と、
を備える熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダと、
前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダを移動して前記磁気記録ディスクの一部にアクセスするよう構成されるボイスコイルモータと、
を備える、ハードディスクドライブ。
【請求項１７】
前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダは、
前記レーザからの光エネルギーを前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダ及び前記アパチャーを介して、前記サブマウントと前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダとの境界面に位置決めされる前記光検出器に案内するよう構成される前記フィードバック導波管を備える、
請求項１６に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１８】
前記サブマウントは半導体材料から形成され、前記光検出器は前記サブマウントと一体的に形成される半導体フォトダイオードである、請求項１６に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１９】
前記サブマウントに結合され、前記フィードバック導波管の経由により前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダ及び前記アパチャーを介して伝送される前記光エネルギーを計算可能なフィードバック信号をフォトダイオードからコントローラへ伝送するよう構成される複数のフォトダイオード接触パッドを備える、
請求項１６に記載のハードディスクドライブ。
【請求項２０】
一体形成型の前記光検出器は、前記サブマウントと前記熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダとの境界面に形成されるフィードバックフォトダイオードであり、
前記ハードディスクドライブが更に、
前記サブマウントと一体成形され、前記レーザによって発生される前記光エネルギーを計算可能であるバックファセット光エネルギーを受容するよう構成されるバックファセットフォトダイオードを備える、
請求項１６に記載のハードディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は一般に、ハードディスクドライブに関し、より詳細には、熱アシスト磁気記録ヘッドに関連するレーザの性能を検出することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、保護エンクロージャ内に収容され、デジタル的にコード化されたデータを磁気面を有する１つ以上の円形ディスク上に格納する不揮発性記憶装置である。ＨＤＤが動作している場合、各磁気記録ディスクはスピンドルシステムによって高速で回転される。データは、アクチュエータによってディスクの特定の位置の上に位置決めされる読み書きヘッドを用いて磁気記録ディスクから読み取られ、書き込まれる。読み書きヘッドは磁界を用いて、磁気記録ディスクの表面からデータを読み取り、書き込む。
【０００３】
面密度（ディスク面の所定領域に格納できる情報ビットの量）の増加は、ハードディスクドライブ設計の進化過程で常に存在する至高の目標のひとつであり、情報ビットの記録に必要なディスク領域を低減するために必要とされる種々の手段の開発および実装につながってきた。ビットサイズを最小化することにおけるひとつの大きな課題は、超常磁性効果によって生じる制約に基づくものであり、それによって、十分に小さいナノ粒子では、磁化が熱変動の影響を受けて不規則に反転されうることが分かっている。
【０００４】
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）［また、エネルギーアシスト磁気記録（ＥＡＭＲ）または温度アシスト磁気記録（ＴＡＲ）とも称されてもよい］は、最初の媒体材料の加熱に、例えば、レーザ熱支援を用いる高い安定性の媒体にデータを磁気的に記録する公知の技術である。ＨＡＭＲは、ハードディスクドライブストレージで用いられる現在の技術を制限している同じ超常磁性効果による制約を受けること無く、より小さな領域に単一ビットを格納できる鉄プラチナ合金等の高安定性、高保磁力の磁性化合物を利用している。しかし、ある容量点において、ビットサイズが小さすぎ、保磁力が相応に高いため、データを書き込むために用いる磁界を、恒久的にデータに影響を及ぼすよう十分に強くすることができず、データがそれ以上ディスクに書き込めなくなる。ＨＡＭＲは、媒体が効果的に保磁力を失い、現実的に達成可能な書込み磁界により媒体にデータを書き込むことができるキューリー温度よりも高く温度を上昇させることによって、一時的かつ局所的に磁気記憶媒体保磁力を変化させることによりこの問題を解決している。
【０００５】
ＨＡＭＲの設計に対する１つのアプローチは、半導体レーザシステムを利用して、保磁力を低下させるよう媒体を加熱し、それによって、光エネルギーをレーザからスライダＡＢＳへ導波管を経由して搬送し、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を用いてナノメートルサイズのスポットに集中させることである。ＮＦＴを採用する温度アシスト磁気書込みヘッドの構造および機能に関するより詳細な情報は、（特許文献１）において見出すことができ、それを完全に本明細書において説明するかのように、すべての目的で、その開示全体を参照により本明細書に組み込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８，３５１，１５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＨＡＭＲシステムの性能は、ＨＡＭＲシステム内の構成要素が整列される正確性により大きく影響される。例えば、通常、ヘッドスライダとは別々の構成要素であるが、それに結合されるレーザーダイオードと、ヘッドスライダ上または内部に形成される対応の導波管との間の僅かな量の構造的ずれも、ＨＡＭＲシステムにとって大きな性能低下を招く。従って、ＨＡＭＲシステム内部の構成要素の正確なアライメントは、かかるシステムの最適な調整および性能のために望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドスライダアセンブリで用いるために構成されるレーザモジュール、レーザモジュールを備えるＨＡＭＲヘッドスライダアセンブリ、およびレーザモジュールを備えるＨＡＭＲヘッドスライダアセンブリを備えるハードディスクドライブに向けられており、ここで、レーザモジュールは、ヘッドスライダ経由でレーザからの光エネルギーを受容するよう構成されるサブマウント一体型光検出器を備える。
【０００９】
実施形態によれば、サブマウントは、半導体材料（非限定的な例としては結晶シリコン材料）から形成され、光検出器はサブマウントと一体成形されるフォトダイオードである。ヘッドスライダを介して伝送される光エネルギーを計算できる信号を光検出器から伝送するように回路が設けられる。
【００１０】
実施形態によれば、ＨＡＭＲヘッドスライダアセンブリは、光エネルギーをレーザからヘッドスライダを介してサブマウントとヘッドスライダとの境界面に位置するフィードバックフォトダイオードへ案内して、ヘッドスライダを介してスライダ空気ベアリング面（ＡＢＳ）に伝送される光エネルギーの量を検出するよう構成されるフィードバック導波管を備える。また、実施形態は、バックファセット光エネルギーを受容してレーザによって生じるか発せられる光エネルギーの量を検出するよう構成されるサブマウント一体型のバックファセットフォトダイオードを含んでいてもよい。従って、レーザ光源から発せられるエネルギー量を、ＨＡＭＲ目的のためにヘッドスライダを介してＡＢＳに伝送される量と比較できる。
【００１１】
発明の概要欄で検討した実施形態は、本明細書中で検討する実施形態のすべてを提案、説明、または教示することを意味するものではない。従って、本発明の実施形態は、本項で検討したもの以外の追加または異なる特徴を包含し得る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、ＨＡＭＲヘッドスライダアセンブリの構成要素の正確なアライメントと調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドと用いるためのサブマウント一体型光検出器を有するレーザモジュールを示す透視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態によるＨＡＭＲヘッドと用いるためのサブマウント一体型光検出器を有するレーザモジュールを示す透視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態によるレーザモジュールと結合されるＨＡＭＲヘッドスライダを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態を、添付図面において例を用いて示すが、それらは本発明を限定するものではない。また、図中の同様の参照符号は、同様の要素を参照するものである。例えば、ハードディスクドライブで用いるための、熱アシスト磁気記録ヘッド用のレーザ出力を監視するためのサブマウント一体型光検出器へのアプローチを説明する。以下の説明において、説明する目的のため、多数の具体的な詳細を、本明細書で説明する本発明の実施形態の完全な理解を提供するために説明する。しかしながら、本明細書で説明する本発明の実施形態は、これらの具体的な詳細が無くとも実施できることは明らかであろう。別の例において、本明細書で説明する本発明の実施形態を不必要に不明瞭にすることを避けるために、周知の構造および装置をブロック図の形で示す。
【００１５】
本発明の実施形態は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）用の磁気書き込み装置との関連において用いられてもよい。本発明の一実施形態に従って、ＨＤＤ１００を示す平面図を図１に示す。図１は、磁気読み書きヘッド１１０ａを含むスライダ１１０ｂを含むＨＤＤの構成要素の機能的配置を示している。総称して、スライダ１１０ｂおよびヘッド１１０ａをヘッドスライダと称してもよい。ＨＤＤ１００は、ヘッドスライダと、ヘッドスライダに取り付けられるリードサスペンション１１０ｃと、リードサスペンション１１０ｃに取り付けられるロードビーム１１０ｄとを含む少なくとも１つのヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１１０を含んでいる。また、ＨＤＤ１００は、スピンドル１２４に回転自在に取り付けられる少なくとも１つの磁気記録媒体１２０と、媒体１２０を回転させるためスピンドル１２４に取り付けられる駆動モータ（不図示）も含んでいる。ヘッド１１０ａは、ＨＤＤ１００の媒体１２０に格納される情報を読み書きするための書込み素子および読取り素子をそれぞれ含んでいる。媒体１２０または複数の（不図示の）ディスクは、ディスククランプ１２８によりスピンドル１２４に取り付けられてもよい。
【００１６】
ＨＤＤ１００はさらに、ＨＧＡ１１０に取り付けられるアーム１３２と、キャリッジ１３４と、キャリッジ１３４に取り付けられるボイスコイル１４０を含む電機子１３６を含むボイスコイルモータ（ＶＣＭ）と、ボイスコイル磁石（不図示）を含む固定子１４４とを含んでいる。ＶＣＭの電機子１３６は、キャリッジ１３４に取り付けられ、アーム１３２およびＨＧＡ１１０を、ピボット軸受アセンブリ１５２によってピボット軸１４８に取り付けられている媒体１２０のアクセス部へ移動させるよう構成されている。複数のディスク、または、当該分野で複数のディスクを時に指すプラッタを有するＨＤＤを、キャリッジ１３４は「Ｅブロック」またはコームと呼ばれる。その理由は、キャリッジ１３４が、くし形の外観を与えるアームの配列群を運ぶように配置されるためである。
【００１７】
図１をさらに参照して、本発明の一実施形態によれば、電気信号（例えば、ＶＣＭのボイスコイル１４０への電流、ヘッド１１０ａへの書込み信号およびそこからの読取り信号）が、フレキシブル相互接続ケーブル１５６（「フレックスケーブル」）によって提供される。フレックスケーブル１５６とヘッド１１０ａとの間の相互接続は、読取り信号用のオンボードプリアンプを有してもよいアーム電子部品（ＡＥ）モジュール１６０、並びに他の読取りチャネルおよび書込みチャネル電子部品によって提供されてもよい。ＡＥ１６０は、図示のようにキャリッジ１３４に取り付けられてもよい。フレックスケーブル１５６は、ＨＤＤハウジング１６８によって提供される電気フィードスルー（不図示）を介する電気通信を提供する電気コネクタブロック１６４に結合される。ＨＤＤハウジングが鋳造されるかどうかにもよるが、鋳造部品とも称されるＨＤＤハウジング１６８は、ＨＤＤカバー（不図示）と共に、ＨＤＤ１００の情報記憶構成要素のための密閉された保護エンクロージャを提供する。
【００１８】
図１をさらに参照して、本発明の一実施形態によれば、ディスクコントローラと、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を含むサーボ電子部品とを含む他の電子部品（不図示）は、駆動モータ、ＶＣＭのボイスコイル１４０、およびＨＧＡ１１０のヘッド１１０ａに電気信号を与える。駆動モータに与えられる電気信号は、駆動モータを回転させてスピンドル１２４にトルクを与え、次いで、ディスククランプ１２８によってスピンドル１２４に取り付けられる媒体１２０に伝達され、その結果として、媒体１２０が符号１７２の方向に回転する。回転する媒体１２０は、スライダ１１０ｂの空気ベアリング面（ＡＢＳ）が乗る空気ベアリングとして作用する空気のクッションを生じ、その結果、情報が記録される薄い磁気記録媒体と接触することなく、スライダ１１０ｂが媒体１２０の表面の上を浮上する。
【００１９】
ＶＣＭのボイスコイル１４０に与えられる電気信号により、ＨＧＡ１１０のヘッド１１０ａが、情報が記録されているトラック１７６にアクセスできる。従って、ＶＣＭの電機子１３６は弧１８０を通って揺動し、それによって、アーム１３２によって電機子１３６に取り付けられるＨＧＡ１１０が媒体１２０上の種々のトラックにアクセスできる。情報は、媒体１２０上のセクタ（例えば、セクタ１８４）に配置された複数の積層トラック（不図示）において媒体１２０上に格納される。それに応じて、各トラックは、複数のセクタ化トラック部（例えば、セクタ化トラック部１８８）によって構成される。各セクタ化トラック部１８８は、記録されたデータと、サーボバースト信号パターン（例えば、ＡＢＣＤサーボバースト信号パターン）、トラック１７６を特定する情報、およびエラー修正コード情報を含むヘッダとによって構成される。トラック１７６へのアクセスにおいて、ＨＧＡ１１０のヘッド１１０ａの読取り素子は、位置エラー信号（ＰＥＳ）をサーボ電子部品に与えるサーボバースト信号パターンを読み取り、ＶＣＭのボイスコイル１４０へ与えられる電気信号を制御して、ヘッド１１０ａがトラック１７６を追従することを可能にする。トラック１７６を探し出し、特定のセクタ化トラック部１８８を特定する際、外部エージェント（例えば、コンピュータシステムのマイクロプロセッサ）からディスクコントローラが受信した命令に応じ、ヘッド１１０ａは、トラック１７６からデータを読み取るか、トラック１７６へデータを書き込むかのいずれかを行う。
【００２０】
・導入
ＨＡＭＲに用いるレーザーダイオードは、より従来の磁気記録ヘッドに統合される必要がある。この技術に対する主な課題は、レーザーダイオードを記録ヘッドスライダ上に製作される単一モード導波管に正確に整列させる点にある。加えて、レーザによって発せられる光強度は、幅広い温度および環境条件にわたる稼働中、安定的に維持されなければならない。これらの課題は、レーザーダイオードの光強度の極めて正確な監視とフィードバックを必要とする。
【００２１】
・フィードバック光検出器を備えた熱アシスト磁気記録レーザモジュール
図２は、本発明の一実施形態による熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドと用いるためのサブマウント一体型光検出器を有するレーザモジュール示す透視図である。図２を参照して、ヘッド１１０ａ（図１）等のハードディスクドライブＨＡＭＲヘッドに実装されてもよい、ＨＡＭＲに基づくレーザモジュール２００を説明する。
【００２２】
ＨＡＭＲヘッドとの潜在的な使用について説明されるレーザモジュール２００の場合、レーザモジュール２００は、レーザ２０２等の光源を備え、当該光源は、ＨＡＭＲヘッドスライダに取り付けるためにサブマウント２０４と結合されるか一体に成形され、磁気媒体１２０（図１）を局所的に加熱するために利用される。例えば、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）等のプラズモン加熱装置は、半導体レーザ等のレーザ２０２からの光エネルギーをナノメートルサイズのスポットに集中させて、磁気媒体１２０を通常は書込み磁極からすぐ上流側の領域で局所的に加熱するために実装されてもよい。非限定的な例に対して、レーザモジュール２００等のＨＡＭＲレーザモジュールは、ＨＡＭＲヘッドスライダの裏側（空気ベアリング面（すなわち、ＡＢＳ）の反対側）に、またはその近傍に取り付けられてもよい（例えば、図４を参照）。さらに、図４を参照して説明するように、ＨＡＭＲ加熱アセンブリは、光エネルギーをレーザ２０２からＡＢＳへ案内、伝達、または届けてＮＦＴを照射する導波管を備えてもよい。
【００２３】
この磁気媒体１２０（図１）の局所加熱は、磁気媒体１２０の局所保磁力を瞬間的に低減し、本来、書込みに対して高すぎる保磁力を有する磁気媒体１２０への書き込みを大幅に容易にする。加熱アセンブリを効果的に機能させるために、書込み磁極のできるだけ近傍に位置すべきである。加えて、加熱アセンブリは、隣接するデータトラックまたは同じトラック上の下流側のデータを減磁することを回避するために、媒体上の非常に小さな領域のみを加熱すべきである。
【００２４】
レーザーダイオードは壊れやすく、記録ヘッドスライダへの直接的な機械的取り付けには適していない。従って、サブマウントアセンブリを用いて、レーザーダイオードをスライダ本体に取り付けてもよい。通常、ＡｌＮ等の硬質の加工可能な材料が、サブシステムへのレーザーダイオードの機械的な一体化のためのサブマウントの作製に用いられている。しかし、ＨＡＭＲに必要な正確なアライメントを考慮すると、サブマウント上の非常に平滑な表面が、サブマウントをレーザまたはスライダ本体に接合する場合に、表面粗さによる位置的な不正確性を低減するために望ましい。この所望の表面平滑性を部分的に達成するために、一実施形態では、サブマウント２０４が半導体材料により作製される。例えば、一実施形態によれば、サブマウント２０４は、結晶シリコンで作製される。
【００２５】
さらに図２を参照すると、レーザモジュール２００はさらに、光検出器２０８による光エネルギーの受容を容易にする光検出器入口アパーチャ、すなわちアパーチャ２０６を備えている。光検出器２０８は、ヘッドスライダによってレーザ２０２からの光エネルギーを受容するために構成され、利用される。この光エネルギーの受容を容易にする構成を、図４を参照してより詳細に説明する。例示の目的のため、サブマウント２０４と対応するＨＡＭＲヘッドスライダとの間の境界面（例えば、図４を参照）等のサブマウント２０４の一面の特定領域におけるアパーチャ２０６を図２に示す。しかし、サブマウント２０４の面上のアパーチャ２０６の位置は、実装毎に変えてもよい。例えば、アパーチャは、アパーチャ２０６ａとして破線で示す代替位置、または、図示のアパーチャ２０６とアパーチャ２０６ａとの間の位置に位置決めされてもよい。さらに、一実施形態によれば、アパーチャは、アパーチャ配列２０６ｂとして破線で示すようなアパーチャの配列として構成されてもよい。アパーチャ配列２０６ｂにより、単一の光検出器２０８を使用する代わりに、光検出器配列を有する実施形態の実装および使用が容易になる。光検出器配列の使用により、単一の光検出器と比較して、より精細な解像度が与えられ、従って、例えば、レーザアライメント操作における支援が提供される。
【００２６】
一実施形態によれば、光検出器２０８がサブマウント２０４と一体的に形成され、従って、レーザ２０２に対する機械的サポートとして動作する単一の装置を提供するだけでなく、ＨＡＭＲ加熱アセンブリの光集積回路を通じた光強度のフィードバック監視を提供することは、注目に値する。一実施形態によれば、サブマウント２０４と一体的に形成される光検出器２０８は、シリコン技術において開発されたＰＩＮフォトダイオード等の半導体フォトダイオードである。検討したように、サブマウント２０４は、結晶シリコン等の半導体材料で作製されてもよい。そのため、サブマウント２０４用の半導体材料と共に光検出器２０８用の半導体フォトダイオードを一体的に形成することは、シリコン半導体ウェハ微細加工技術の使用に適している。さらに、一実施形態によれば、レーザ２０２は、レーザーダイオード等の半導体レーザである。
【００２７】
さらに図２を参照すると、レーザモジュール２００はさらに、光検出器２０８に対応し、サブマウント２０４に結合される電気接触パッド２０９を備えている。接触パッド２０９は、光検出器２０８からの導線から、ヘッドスライダを通じて伝送される光エネルギー量を特徴とするか、当該光エネルギー量を計算できるフィードバック信号を伝送するよう構成されている。
【００２８】
・バックファセット光検出器を備える熱アシスト磁気記録レーザモジュール
図３は、本発明の一実施形態によるＨＡＭＲヘッドと用いるためのサブマウント一体型光検出器を有するレーザモジュールを示す透視図である。図３を参照して、ヘッド１１０ａ（図１）等のハードディスクドライブＨＡＭＲヘッドに実装されてもよい、ＨＡＭＲに基づくレーザモジュール３００を説明する。
【００２９】
ＨＡＭＲヘッドとの潜在的な使用について説明するレーザモジュール３００の場合、レーザモジュール３００は、レーザ２０２等の光源を備え、当該光源は、ＨＡＭＲヘッドスライダに取り付けるためにサブマウント３０４と結合され、磁気媒体１２０（図１）を局所的に加熱するために利用される。例えば、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）等のプラズモン加熱装置は、半導体レーザ等のレーザ２０２からの光エネルギーをナノメートルサイズのスポットに集中させて、磁気媒体１２０を通常は書込み磁極からすぐ上流側の領域で局所的に加熱するために実装されてもよい。非限定的な例に対して、レーザモジュール３００等のＨＡＭＲレーザモジュールは、ＨＡＭＲヘッドスライダの裏側（空気ベアリング面（すなわち、ＡＢＳ）の反対側）に、またはその近傍に取り付けられてもよい（例えば、図４を参照）。さらに、図４を参照して説明するように、ＨＡＭＲ加熱アセンブリは、光エネルギーをレーザ２０２からＡＢＳへ案内、伝達、または届けてＮＦＴを照射する導波管を備えてもよい。
【００３０】
検討したように、ＨＡＭＲに必要な正確なアライメントを考慮すると、サブマウント上の非常に平滑な表面が、サブマウントをレーザまたはスライダ本体に接合する場合に、表面粗さによる位置的な不正確性を低減するために望ましい。この所望の表面平滑性を部分的に達成するために、一実施形態では、サブマウント３０４が半導体材料により作製される。例えば、一実施形態によれば、サブマウント３０４は、結晶シリコンで作製される。
【００３１】
さらに図３を参照すると、レーザモジュール３００はさらに、光検出器３０８による光エネルギーの受容を容易にする光検出器入口アパーチャ、すなわちアパーチャ３０６を備えている。光検出器３０８は、ヘッドスライダによってレーザ２０２からの光エネルギーを受容するために構成され、利用される。この光エネルギーの受容を容易にする構成を、図４を参照してより詳細に説明する。例示の目的のため、サブマウント３０４と対応するＨＡＭＲヘッドスライダとの間の境界面（例えば、図４を参照）等のサブマウント３０４の一面の特定領域におけるアパーチャ３０６を図３に示す。しかし、サブマウント３０４の面上のアパーチャ３０６の位置は、実装毎に変えてもよい。例えば、アパーチャは、アパーチャ２０６ａとして破線で図２に示す代替位置、または、図２に示すアパーチャ２０６とアパーチャ２０６ａとの間の位置に位置決めされてもよい。さらに、一実施形態によれば、アパーチャは、図３にアパーチャ３０６ａとして示すレーザ２０２の反対側のサブマウント３０４の面等の、サブマウント３０４の他の面に位置決めされてもよい。アパーチャ３０６ａとして示す代替位置は、レーザモジュール２００のアパーチャ２０６（図２）にも適用できるが、明確にするために図２には示していないことに留意されたい。またさらに、一実施形態によれば、アパーチャは、アパーチャ配列２０６ｂとして破線で図２に示すような複数のアパーチャの配列として構成されてもよい。アパーチャ配列２０６ｂにより、単一の光検出器３０８を使用する代わりに、光検出器配列を有する実施形態の実装および使用が容易になる。
【００３２】
一実施形態によれば、光検出器３０８がサブマウント３０４と一体的に形成され、従って、レーザ２０２に対する機械的サポートとして動作する単一の装置を提供するだけでなく、ＨＡＭＲ加熱アセンブリの光集積回路を通じた光強度のフィードバック監視を提供することは、注目に値する。一実施形態によれば、サブマウント３０４と一体的に形成される光検出器３０８は、シリコン技術において開発されたＰＩＮフォトダイオード等の半導体フォトダイオードである。検討したように、サブマウント３０４は、結晶シリコン等の半導体材料で作製されてもよい。そのため、サブマウント３０４用の半導体材料と共に光検出器３０８用の半導体フォトダイオードを一体的に形成することは、シリコン半導体ウェハ微細加工技術の使用に適している。さらに、一実施形態によれば、レーザ２０２は、レーザーダイオード等の半導体レーザである。
【００３３】
レーザモジュール３００はさらに、光検出器３０８に対応し、サブマウント３０４に結合される電気接触パッド３０９を備えている。接触パッド３０９は、光検出器３０８からの導線から、ヘッドスライダを通じて伝送される光エネルギー量を特徴とするか、光エネルギー量を計算できるフィードバック信号を伝送するよう構成されている。
【００３４】
さらに図３を参照すると、レーザモジュール３００はさらに、バックファセット光検出器３１２による光エネルギーの受容を容易にする光検出器入口アパーチャ、すなわちアパーチャ３１０を備えている。アパーチャ３１０はサブマウント３０４の一面に位置しており、ここで、その面はレーザ２０２の長軸に実質的に垂直である。フォトダイオード等の光検出器は、フォトダイオードからの電流が光出力の変化と共に変化し、レーザ駆動電流を調節するようフィードバックを与える際に、レーザの後面、即ちバックファセット上の光出力の監視に有用である。レーザ２０２のバックファセットから発せられる光エネルギーは通常、レーザ２０２のフロントファセットから発せられるものよりもかなり低いが、バックファセットエネルギーは、フロントファセットエネルギーに比例している。従って、光検出器３１２は、レーザ２０２からのバックファセット光エネルギーを受容するために構成され、利用される。光検出器３１２は、レーザ２０２によって発生される光エネルギー量を検出し、評価するのに使用できる。レーザモジュール３００はさらに、光検出器３１２に対応し、サブマウント３０４に結合される電気接触パッド３０９を備えている。接触パッド３０９は、光検出器３１２からの導線から、レーザ２０２によって発生される光エネルギー量を特徴とするか、光エネルギー量を計算できる信号を伝送するよう構成されている。レーザモジュール３００に対して、３つの接触パッド３０９が２つの光検出器３０８および３１２に関連付けて示されており、接触パッド３０９のうちの１つは、接地として両光検出器３０８および３１２によって共有されている。しかし、用いられる接触パッドの数は、実装毎に変えてもよい。
【００３５】
従って、レーザモジュール３００により、レーザ２０２から発せられる光源の光エネルギーは、バックファセット光検出器３１２によって検出されるバックファセットエネルギーに基づいて計算できる。さらに、スライダに結合され、スライダＡＢＳに到達する光エネルギー量は、フィードバック光検出器３０８によって検出される光エネルギーに基づいて計算できる。ＡＢＳに到達する前述の光源の光エネルギーおよび量から、レーザ２０２の性能（例えば、レーザ２０２の損失または効率）およびＨＡＭＲヘッド加熱アセンブリ全体の性能は計算可能である。
【００３６】
一実施形態によれば、光検出器３１２がサブマウント３０４と一体的に形成され、従って、レーザ２０２に対する機械的サポートとして動作する単一の装置を提供するだけでなく、レーザ２０２によって発生される光強度の監視を提供することは、注目に値する。一実施形態によれば、サブマウント３０４と一体的に形成される光検出器３１２は、シリコン技術において開発されたＰＩＮフォトダイオード等の半導体フォトダイオードである。検討したように、サブマウント３０４は、結晶シリコン等の半導体材料で作製されてもよい。そのため、サブマウント３０４用の半導体材料と共に光検出器３１２用の半導体フォトダイオードを一体的に形成することは、シリコン半導体ウェハ微細加工技術の使用に適している。
【００３７】
・熱アシスト磁気記録ヘッドスライダ
図４は、本発明の一実施形態によるレーザモジュールと結合されるＨＡＭＲヘッドスライダを示す側面図である。図４を参照して、ＨＤＤ１００（図１）等のハードディスクドライブに実装されてもよい、ＨＡＭＲヘッドスライダアセンブリ４００を説明する。ＨＡＭＲヘッドスライダアセンブリ４００は、ＨＡＭＲヘッドスライダ４１０と結合されるレーザモジュール３００（図３）等のレーザモジュールアセンブリを備える。
【００３８】
図４に示すように、そして、レーザモジュール３００に類似するように、レーザモジュールアセンブリは、サブマウント３０４と結合されるレーザ２０２と、フィードバック光検出器３０８に対応するフィードバックアパーチャ３０６と、バックファセット光検出器３１２に対応するバックファセットアパーチャ３１０と、接触パッド３０９と、並びに、フィードバック光検出器３０８に対応する導線４０９と、バックファセット光検出器３１２に対応する導線４１３とを備えており、それら導線４０９および４１３のそれぞれは、それぞれの電気接触パッド３０９に通じている。
【００３９】
一実施形態によれば、ＨＡＭＲヘッドスライダ４１０は、レーザ２０２からの光エネルギーをＨＡＭＲヘッドスライダ４１０を介して書込みヘッド４０３の近傍に構成される近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）４０４に案内するよう構成されるＨＡＭＲ導波管４０２を備えている。非限定的な例に対して、ＮＦＴ４０４は、光が照射された場合、アンテナ内部にプラズモンと呼ばれる電荷振動を励起するＥアンテナ（または三角形アンテナ）等の金属製光学装置を用いてもよい。アンテナの縁部に集中する電荷は、局所的な高輝度光近接場を発生する。光近接場は、高周波電流を局所的に作り出す磁気媒体に電磁結合される。この電流に関連する抵抗損失は、熱に変換され、媒体の局所温度を上昇させる。
【００４０】
さらに図４を参照すると、ＨＡＭＲヘッドスライダ４１０は、サブマウント３０４上のアパーチャ３０６を介し、レーザ２０２からＨＡＭＲヘッドスライダ４１０を通じて光検出器３０８に光エネルギーのサンプルを案内するよう構成されるフィードバック導波管４０６を備える。ここで、光検出器３０８はＨＡＭＲヘッドスライダ４１０とサブマウント３０４との間の境界面において、またはその近傍に形成される。一体的に形成される光検出器２０８及び３０８を有するサブマウント２０４、３０４は、それぞれ、適切に整列された場合、レーザ２０２がＨＡＭＲ導波管４０２を一体化したスライダ４１０に最適に整列される一方で、同時に、光検出器２０８及び３０８の各入口アパーチャ２０６及び３０６がそれぞれ、スライダ４１０のフィードバック導波管４０６の出口アパーチャに十分に整列されるように、適切な寸法および座標と共に構成される。入口アパーチャ２０６及び３０６をフィードバック導波管４０６の出口アパーチャと整列させる場合、入口アパーチャ２０６及び３０６は、フィードバック導波管４０６の出口アパーチャと比較して相対的に大きいアパーチャと共に構成されてもよく、それによって、ＨＡＭＲ導波管４０２へのレーザ２０２のアライメントと比較して緩和されたアライメント公差を提供する。
【００４１】
アパーチャ３０６ａがレーザ２０２の反対側のサブマウント３０４の面に位置決めされる実施形態によれば、フィードバック導波管は、光エネルギーをレーザ２０２からＨＡＭＲヘッドスライダ４１０およびアパーチャ３０６ａを介してアパーチャ３０６ａを越えて位置する光検出器３０８等の光検出器に放射するよう形成される。これらの代替フィードバック導波管の配置を、フィードバック導波管４０６ａおよびフィードバック導波管４０６ｂとして図４に破線で示し、その一方または他方はフィードバック導波管４０６の代わりに実装されてもよい。
【００４２】
検討したように、ＨＡＭＲヘッドスライダ４１０に結合されるレーザモジュール３００により、レーザ２０２から発生され、放射される光源光のエネルギーは、バックファセット光検出器３１２によって検出されるバックファセットエネルギーに基づいて計算できる。さらに、スライダに結合され、スライダＡＢＳに到達する光エネルギー量は、フィードバック光検出器３０８によって検出される光エネルギーに基づいて計算できる。ＡＢＳに到達する前述の光源光のエネルギーおよび量から、レーザ２０２の性能（例えば、レーザ２０２の損失または効率）およびＨＡＭＲヘッド加熱アセンブリ全体の性能は計算可能である。性能は、ファームウェア、ソフトウェア、および／またはハードウェア等のいくつかのロジック形態に基づいてコントローラ４２０によって計算できる。一般に、ロジックは、１つ以上のプロセッサによって実行された場合、計算ステップまたはプロセスを実行させる１つ以上の命令シーケンスを備えている。コントローラ４２０は、ＨＡＭＲヘッドスライダアセンブリ４００および／またはレーザモジュール３００（図３）またはレーザモジュール２００（図２）を備えるＨＤＤ内部で実装されてもよい。
【００４３】
レーザ２０２が発生するエネルギーおよびスライダ４１０のＡＢＳに結合され、到達するエネルギーの計算は、ＨＡＭＲヘッドスライダアセンブリ４００等のＨＡＭＲヘッドスライダの製造時のアライメント目的に有用である。別の見方で説明すると、ＨＡＭＲ加熱アセンブリの光集積回路（例えば、レーザ２０２、ＨＡＭＲ導波管４０２、トランスデューサ４０４）の効率または性能を計算することにより、レーザ２０２およびＨＡＭＲ導波管４０２等の構成要素がどのように良好に整列されるかについての知見が得られる。さらに、レーザ２０２が発生するエネルギーおよびスライダ４１０のＡＢＳに結合され、到達するエネルギーの計算は、非限定的な例に対して、レーザ２０２およびＨＡＭＲ加熱アセンブリ全体としての動作中だけでなく、それらの構成要素の寿命についての性能監視およびレーザ駆動目的に有用である。
【００４４】
前記の明細書において、本発明の実施形態を、実装毎に変えてもよい多くの特定の詳細を参照して説明した。従って、発明の、また、出願人によって発明であると意図された唯一かつ排他的な指標は、本出願に由来して、後続的な補正も含んで請求項に現れる特定の形態としての一群の請求項である。かかる請求項に包含される用語に対して本明細書で明示的に述べた定義のすべては、請求項内で用いられるようなかかる用語の意味を定める。従って、請求項において明示的に引用されていない如何なる制限、要素、特性、特徴、利点、または性質も、かかる請求項の適用範囲をどのような方法でも限定しない。従って、明細書および図面は、限定的ではなく例示的な意味で見なされるべきである。
【符号の説明】
【００４５】
１００  ハードディスクドライブ
１１０  ヘッドジンバルアセンブリ
１１０ａ  磁気読み書きヘッド
１１０ｂ  スライダ
１１０ｃ  リードサスペンション
１１０ｄ  ロードビーム
１２０  磁気記録媒体
１２４  スピンドル
１２８  ディスククランプ
１３２  アーム
１３４  キャリッジ
１３６  電機子
１４０  ボイスコイル
１４４  固定子
１４８  ピボット軸
１５２  ピボット軸受アセンブリ
１５６  フレキシブル相互接続ケーブル
１６０  アーム電子部品モジュール
１６８  ＨＤＤハウジング
１７６  トラック
１８０  弧
１８４  セクタ
１８８  セクタ化トラック部
２００、３００  レーザモジュール
２０２  レーザ
２０４、３０４  サブマウント
２０６  アパーチャ
２０８、３０８  光検出器
２０９、３０９  電気接触パッド
３０６  フィードバックアパーチャ
３１０  バックファセットアパーチャ
３１２  バックファセット光検出器
４００  ＨＡＭＲヘッドスライダアセンブリ
４０２  ＨＡＭＲ導波管
４０３  書込みヘッド
４０４  近接場トランスデューサ
４０９、４１３  導線
４１０  ＨＡＭＲヘッドスライダ
４２０  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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