(57)【要約】【課題】実装位置の精度を高めることが可能な光モジュールを提供する。【解決手段】スライダ１０の側面１０Ｂにグレーティングカプラ２０を設ける。シリコンよりなるサブマウント３０の実装部３２に半導体レーザ素子４０を実装すると共に、モニター用の受光素子５０としてフォトダイオードを設ける。従来のようにスライダに光ファイバや受光素子を個別に光学素子を介して実装する必要がなくなり、実装位置の精度が向上する。受光素子５０を、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間に配置し、グレーティングカプラ２０から上方に分岐した光を受光させるようにしてもよい。サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間に、反射膜を設けるようにしてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダと、
前記スライダの側面に設けられたグレーティングカプラと、
前記スライダの上面に接合された接合部および前記接合部から延長された実装部を有するサブマウントと、
前記サブマウントの実装部に実装され、前記グレーティングカプラに向けて光を出射する半導体レーザ素子と、
前記サブマウントに設けられ、前記半導体レーザ素子からの出射光および前記グレーティングカプラから分岐した光のうち少なくとも一方を受光する受光素子と
を備えた光モジュール。
【請求項２】
前記サブマウントの実装部は、前記スライダの上面よりも下方に突出した段差を有し、前記半導体レーザ素子は前記段差に実装されている
請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記受光素子は、前記サブマウントの、前記スライダの側面と前記半導体レーザ素子との間に配置されている
請求項１または２記載の光モジュール。
【請求項４】
前記半導体レーザ素子は端面発光型であり、主出射側端面を前記グレーティングカプラに向けて実装されている
請求項１記載の光モジュール。
【請求項５】
前記受光素子は、前記サブマウントの、前記半導体レーザ素子の後方端面の近傍に配置されている
請求項４記載の光モジュール。
【請求項６】
前記サブマウントの実装部の、前記スライダの側面と前記半導体レーザ素子との間に、反射膜を有する
請求項１記載の光モジュール。
【請求項７】
前記受光素子は、前記サブマウントの、前記スライダの側面と前記反射膜の間に配置されている
請求項６記載の光モジュール。
【請求項８】
スライダと、
前記スライダの側面に設けられたグレーティングカプラと、
前記スライダの上面に設けられ、前記グレーティングカプラから分岐した光を受光する受光素子と
を備えた光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子および受光素子を備えた光モジュールに係り、特にプラズモン磁気ヘッド（熱アシスト磁気ヘッド）に好適な光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超高密度記録のため、記録媒体をレーザ光照射により局所的に加熱してこの領域の保持力を下げ、この保持力の低下した領域に磁気記録を行う熱アシスト磁気ヘッドの開発が進められている。熱アシスト磁気ヘッドのスライダには、磁気記録部のほかに、レーザ光照射のための光ファイバや、レーザ光の光量検出のための受光素子などが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたような従来の熱アシスト磁気ヘッドでは、スライダに光ファイバや受光素子などを個別に（ディスクリートに）実装する必要があった。更に、光ファイバや受光素子の間には、ビームスプリッタやプリズム、レンズなどの光学素子を配置して光路を形成していた。しかしながら、それらの実装位置の精度の確保は技術的に難しく、コスト増につながってしまっていた。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、実装位置の精度を高めることが可能な光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による第１の光モジュールは、以下の（Ａ）〜（Ｅ）の構成要素を備えたものである。
（Ａ）スライダ
（Ｂ）スライダの側面に設けられたグレーティングカプラ
（Ｃ）スライダの上面に接合された接合部および接合部から延長された実装部を有するサブマウント
（Ｄ）サブマウントの実装部に実装され、グレーティングカプラに向けて光を出射する半導体レーザ素子
（Ｅ）サブマウントに設けられ、半導体レーザ素子からの出射光およびグレーティングカプラから分岐した光のうち少なくとも一方を受光する受光素子
【０００７】
この光モジュールでは、半導体レーザ素子からの出射光はグレーティングカプラに入射し、グレーティングカプラ内を導波されたのち出力される。その際、半導体レーザ素子からの出射光およびグレーティングカプラから分岐した光のうち少なくとも一方が、受光素子により受光される。
【０００８】
本発明による第２の光モジュールは、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の構成要素を備えたものである。
（Ａ）スライダ
（Ｂ）スライダの側面に設けられたグレーティングカプラ
（Ｃ）スライダの上面に設けられ、グレーティングカプラから分岐した光を受光する受光素子
【０００９】
この光モジュールでは、グレーティングカプラに入射した光は、グレーティングカプラ内を導波されたのち出力される。その際、グレーティングカプラから分岐した光が、受光素子により受光される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の光モジュールによれば、スライダの側面にグレーティングカプラを設ける一方、サブマウントの実装部に半導体レーザ素子を実装すると共に受光素子を設けるようにしたので、従来のようにスライダに光ファイバや受光素子を個別に光学素子を介して実装する必要がなくなり、実装位置の精度を高めることが可能となる。
【００１１】
本発明の第２の光モジュールによれば、スライダの側面にグレーティングカプラ、スライダの上面に受光素子をそれぞれ設けるようにしたので、従来のようにスライダに光ファイバや受光素子を個別に光学素子を介して実装する必要がなくなり、実装位置の精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表す断面図である。
【図２】第２の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表す断面図である。
【図３】第３の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表す断面図である。
【図４】第４の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表す断面図である。
【図５】第５の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表す断面図である。
【図６】第６の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（サブマウントの段差に半導体レーザ素子をジャンクションダウン実装し、受光素子を半導体レーザ素子の後方端面の近傍に配置した例）
２．第２の実施の形態（サブマウントの段差に半導体レーザ素子をジャンクションダウン実装し、受光素子をスライダの側面と半導体レーザ素子との間に配置した例）
３．第３の実施の形態（平坦なサブマウントに半導体レーザ素子をジャンクションアップ実装し、受光素子をスライダの側面と半導体レーザ素子との間に配置した例）
４．第４の実施の形態（平坦なサブマウントに半導体レーザ素子をジャンクションダウン実装し、スライダの側面と半導体レーザ素子との間に反射膜を設け、受光素子を半導体レーザ素子の後方端面の近傍に配置した例）
５．第５の実施の形態（平坦なサブマウントに半導体レーザ素子をジャンクションダウン実装し、スライダの側面と半導体レーザ素子との間に反射膜および受光素子を配置した例）
６．第６の実施の形態（スライダの上面に受光素子を設けた例）
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表したものである。なお、図１は、模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なっている。この光モジュールは、例えばプラズモン磁気ヘッド（熱アシスト磁気ヘッド）に用いられるものであり、スライダ１０の一端部の下面１０Ａに磁気記録部（図示せず）を有すると共に、光照射のためのグレーティングカプラ２０、サブマウント３０、半導体レーザ素子４０および受光素子５０を一体的に備えている。
【００１５】
スライダ１０は、例えばＡｌＴｉＣ（アルミニウム，チタニウムおよびカーボンよりなるセラミック）により構成されている。スライダ１０の他端部には、支軸（図示せず）を介してアクチュエータが接続されており、支軸を中心として矢印Ａ方向（トラッキング方向）に回転可能となっている。スライダ１０の下方には記録媒体Ｍが配置されており、スライダ１０に設けられた磁気記録部（図示せず）は、回転する記録媒体Ｍに対して浮上しながら移動可能とされている。
【００１６】
グレーティングカプラ２０は、半導体レーザ素子４０からの出射光Ｌｆを記録媒体Ｍに誘導するための光導波路としての機能を有するものであり、例えば、周期的な凹部２１および凸部２２を含む光導波層２３を有している。このグレーティングカプラ２０は、スライダ１０の一端部の側面１０Ｂに設けられており、入射した光Ｌｆを光導波層２３において導波させたのち、記録媒体Ｍに向けて下方に出力するようになっている。
【００１７】
サブマウント３０は、例えばシリコン（Ｓｉ）により構成され、接合部３１においてスライダ１０の一端部の上面１０Ｃに接合されている。このサブマウント３０は、接合部３１からスライダ１０の前方に延長された実装部３２を有しており、この実装部３２に、半導体レーザ素子４０が実装されると共に受光素子５０が設けられている。
【００１８】
半導体レーザ素子４０は、基板４１上に活性層（図示せず）を含む結晶成長層４２を有する端面発光型半導体レーザ素子であり、その発振波長は例えば６００ｎｍないし１μｍ、具体的には７８０ｎｍまたは８５０ｎｍである。半導体レーザ素子４０は、主出射側端面４０Ｆをグレーティングカプラ２０の光導波層２３に向けて実装されている。
【００１９】
受光素子５０は、例えば、シリコン（Ｓｉ）よりなるサブマウント３０に設けられたモニター用フォトダイオードである。受光素子５０は、半導体レーザ素子４０の後方端面４０Ｒの近傍に配置されている。
【００２０】
サブマウント３０の延長部３２には、スライダ１０の上面１０Ｃよりも下方に突出した段差３３が設けられており、半導体レーザ素子４０は、この段差３３に実装されていることが好ましい。半導体レーザ素子４０からの出射光Ｌｆをグレーティングカプラ２０に十分に結合させることが可能となるからである。また、半導体レーザ素子４０を段差３３に、結晶成長層４２側をサブマウント３０の延長部３２に向けて、いわゆるジャンクションダウン実装することにより、半導体レーザ素子４０の放熱性を高めることも可能となる。
【００２１】
この光モジュールは、例えば、次のようにして製造することが可能である。
【００２２】
まず、スライダ１０の先端下面１０Ａに磁気記録部（図示せず）を設けると共に、先端側面１０Ｂにグレーティングカプラ２０を設ける。次いで、段差３３および受光素子５０を有するサブマウント３０を用意し、このサブマウント３０の段差３３に、画像処理を用いて半導体レーザ４０を高精度に実装する。そののち、サブマウント３０を個別に分割し、サブマウント３０の接合部３１をスライダ１０の上面１０Ｃに接合する。その際、グレーティングカプラ２０との光結合率が最大となるように、半導体レーザ素子４０に電流を流して発光させ、スライダ１０の側面１０Ｂの下方向に具備された実装機のホトディテクターで下部方向に伝播された光Ｌｆの強度をモニターしながら実装する。以上により、図１に示した光モジュールが完成する。
【００２３】
この光モジュールでは、半導体レーザ素子４０の主出射側端面４０Ｆから光Ｌｆが出射されると、その光Ｌｆはグレーティングカプラ２０に入射し、グレーティングカプラ２０の光導波層２３内を導波されたのち、記録媒体Ｍに向けて下方に出力される。その際、半導体レーザ素子４０の後方端面４０Ｒからの出射光Ｌｒは、受光素子５０により受光され、その検出値に基づいて半導体レーザ素子４０のＡＰＣ（Auto Power Control）駆動が行われる。
【００２４】
このように本実施の形態では、スライダ１０の側面１０Ｂにグレーティングカプラ２０を設ける一方、サブマウント３０の実装部３２に半導体レーザ素子４０を実装すると共に受光素子５０を設けるようにしたので、従来のようにスライダに光ファイバや受光素子を個別に光学素子を介して実装する必要がなくなり、実装位置の精度を高めることが可能となる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表したものである。この光モジュールは、受光素子５０の位置が異なることを除いては、第１の実施の形態と同様の構成を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００２６】
スライダ１０、グレーティングカプラ２０、サブマウント３０および半導体レーザ素子４０は、第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００２７】
受光素子５０は、サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間に配置されており、グレーティングカプラ２０から上方に分岐した光Ｌｇを受光するようになっている。これにより、上方への分岐光Ｌｇを積極的に活用することが可能となる。また、後方端面４０Ｒの近傍に受光素子５０を設ける必要がなくなるので、後方端面４０Ｒに設ける反射鏡膜（図示せず）の反射率を１００％とすることも可能となる。このようにした場合には、後方端面４０Ｒからの光Ｌｒの出射をなくし、半導体レーザ４０からの出射光Ｌｆをすべてグレーティングカプラ２０に結合させ、光結合効率を更に向上させることが可能となる。
【００２８】
この光モジュールは、受光素子５０を、サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間となる位置に形成することを除いては、第１の実施の形態と同様にして製造することができる。
【００２９】
この光モジュールでは、半導体レーザ素子４０の主出射側端面４０Ｆから光Ｌｆが出射されると、その光Ｌｆはグレーティングカプラ２０に入射し、グレーティングカプラ２０の光導波層２３内を導波されたのち、記録媒体Ｍに向けて下方に出力される。その際、グレーティングカプラ２０から分岐した光Ｌｇが、受光素子５０により受光され、その検出値に基づいて半導体レーザ素子４０のＡＰＣ駆動が行われる。
【００３０】
このように本実施の形態では、受光素子５０を、サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間に配置するようにしたので、第１の実施の形態の効果に加えて、上方への分岐光Ｌｇを積極的に活用することが可能となる。また、半導体レーザ４０からの出射光Ｌｆをすべてグレーティングカプラ２０に結合させ、光結合効率を更に向上させることも可能となる。
【００３１】
なお、受光素子５０は、サブマウント３０の、半導体レーザ素子４０の後方端面４０Ｒの近傍、およびスライダ１０の先端側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間の両方に配置することも可能である。
【００３２】
（第３の実施の形態）
図３は、第３の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表したものである。この光モジュールは、サブマウント３０の実装部３２を、段差３３を有しない平坦なものとしたことを除いては、第２の実施の形態と同様の構成を有している。段差３３を有しないことにより、サブマウント３０の製造工程を簡素にすることが可能となる。半導体レーザ素子４０は、基板４１側をサブマウント３０の延長部３２に向けて、いわゆるジャンクションアップ実装されていることが好ましい。段差３３がなくても、半導体レーザ素子４０の結晶成長部４２をグレーティングカプラ２０に近づけて、光Ｌｆを十分にグレーティングカプラ２０に結合させることができ、光結合効率の向上が可能となるからである。このことを除いては、本実施の形態の光モジュールは第２の実施の形態と同様の構成、作用および効果を有しており、第２の実施の形態と同様にして製造することができる。
【００３３】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表したものである。この光モジュールは、サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間に反射膜６０を設けたことを除いては、第１および第３の実施の形態と同様の構成を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００３４】
スライダ１０およびグレーティングカプラ２０は、第１の実施の形態と同様に構成されている。サブマウント３０の実装部３２は、第３の実施の形態と同様に、段差３３を有しない平坦なものとされており、この平坦な実装部３２に、半導体レーザ素子４０がジャンクションダウン実装されている。受光素子５０は、第１の実施の形態と同様に、半導体レーザ素子４０の後方端面４０Ｒの近傍に配置されている。
【００３５】
反射膜６０は、半導体レーザ素子４０からの出射光Ｌｆのうちグレーティングカプラ２０から逸れてしまった成分を反射させてグレーティングカプラ２０に入射させ、光結合効率を高めるためのものである。反射膜６０は、例えば、サブマウント３０の実装部３２の表面に積層された誘電体多層膜により構成されている。このような反射膜６０を設けることにより、平坦な実装部３２に半導体レーザ素子４０をジャンクションダウン実装した場合にも、レーザ光Ｌｆを十分にグレーティングカプラ２０に結合させることが可能となる。
【００３６】
この光モジュールは、サブマウント３０の実装部３２に段差３３を設けないこと、および、サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間となる位置に反射膜６０を形成することを除いては、第１の実施の形態と同様にして製造することができる。
【００３７】
この光モジュールでは、半導体レーザ素子４０の主出射側端面４０Ｆから光Ｌｆが出射されると、その光Ｌｆはグレーティングカプラ２０に入射し、グレーティングカプラ２０の光導波層２３内を導波されたのち、記録媒体Ｍに向けて下方に出力される。その際、グレーティングカプラ２０から逸れてサブマウント３０に到達してしまった光は、反射膜６０により反射されてグレーティングカプラ２０に入射し、光結合効率が高まる。また、半導体レーザ素子４０の後方端面４０Ｒからの出射光Ｌｒが、受光素子５０により受光され、その検出値に基づいて半導体レーザ素子４０のＡＰＣ駆動が行われる。
【００３８】
このように本実施の形態では、サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間に反射膜６０を設けるようにしたので、第１の実施の形態の効果に加えて、半導体レーザ４０からの出射光Ｌｆを十分にグレーティングカプラ２０に結合させ、光結合効率を向上させることが可能となる。
【００３９】
（第５の実施の形態）
図５は、第５の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表したものである。この光モジュールは、サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間に反射膜６０および受光素子５０を配置したことを除いては、第２ないし第４の実施の形態と同様の構成を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００４０】
スライダ１０およびグレーティングカプラ２０は、第１の実施の形態と同様に構成されている。サブマウント３０の実装部３２は、第３の実施の形態と同様に、段差３３を有しない平坦なものとされており、この平坦な実装部３２に、半導体レーザ素子４０がジャンクションダウン実装されている。
【００４１】
受光素子５０は、第２の実施の形態と同様に、サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間、具体的にはスライダ１０の側面１０Ｂと反射膜６０との間に配置されており、グレーティングカプラ２０から上方に分岐した光Ｌｇを受光するようになっている。これにより、上方への分岐光Ｌｇを積極的に活用することが可能となる。また、後方端面４０Ｒの近傍に受光素子５０を設ける必要がなくなるので、後方端面４０Ｒに設ける反射鏡膜（図示せず）の反射率を１００％とすることも可能となる。このようにした場合には、後方端面４０Ｒからの光Ｌｒの出射をなくし、半導体レーザ４０からの出射光Ｌｆをすべてグレーティングカプラ２０に結合させ、光結合効率を更に向上させることが可能となる。
【００４２】
反射膜６０は、第４の実施の形態と同様に、半導体レーザ素子４０からの出射光Ｌｆを反射させてグレーティングカプラ２０に入射させ、光結合効率を高めるためのものである。反射膜６０は、例えば、サブマウント３０の実装部３２の表面に積層された誘電体多層膜により構成されている。このような反射膜６０を設けることにより、平坦な実装部３２に半導体レーザ素子４０をジャンクションダウン実装した場合にも、レーザ光Ｌｆを十分にグレーティングカプラ２０に結合させることが可能となる。
【００４３】
この光モジュールは、サブマウント３０の実装部３２に段差３３を設けないこと、および、サブマウント３０の、スライダ１０の先端側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間となる位置に反射膜６０および受光素子５０を形成することを除いては、第１の実施の形態と同様にして製造することができる。
【００４４】
この光モジュールでは、半導体レーザ素子４０の主出射側端面４０Ｆから光Ｌｆが出射されると、その光Ｌｆはグレーティングカプラ２０に入射し、グレーティングカプラ２０の光導波層２３内を導波されたのち、記録媒体Ｍに向けて下方に出力される。その際、グレーティングカプラ２０から逸れてサブマウント３０に到達してしまった光は、反射膜６０により反射されてグレーティングカプラ２０に入射し、光結合効率が高まる。また、グレーティングカプラ２０から分岐した光Ｌｇが、受光素子５０により受光され、その検出値に基づいて半導体レーザ素子４０のＡＰＣ駆動が行われる。
【００４５】
このように本実施の形態では、サブマウント３０の、スライダ１０の側面１０Ｂと半導体レーザ素子４０との間に反射膜６０および受光素子５０を設けるようにしたので、第１の実施の形態の効果に加えて、上方への分岐光Ｌｇを積極的に活用することが可能となる。また、半導体レーザ４０からの出射光Ｌｆを十分にグレーティングカプラ２０に結合させ、光結合効率を向上させることが可能となる。
【００４６】
（第６の実施の形態）
図６は、第６の実施の形態に係る光モジュールの全体構成を表したものである。この光モジュールは、スライダ１０の上面１０Ｃに、例えばフォトダイオードチップよりなる受光素子５０を設け、グレーティングカプラ２０から上方に分岐した光Ｌｇを受光素子５０に受光させるようにしたものである。なお、グレーティングカプラ２０には、例えばファイバ（図示せず）などにより導かれてきたレーザ光Ｌｆｂが入射するようになっている。このことを除いては、本実施の形態の光モジュールは、第１の実施の形態と同様の構成、作用および効果を有し、同様にして製造することができる。
【００４７】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、半導体レーザ素子４０として端面発光型のものを用いた場合について説明したが、面発光レーザ素子を用いることも可能である。例えば、第１および第２の実施の形態（図１，図２）では、面発光型の半導体レーザ素子４０を段差３３の側壁に実装することが可能である。また、第６の実施の形態（図６）において、面発光型の半導体レーザ素子４０の裏面に受光素子５０を設け、この半導体レーザ素子４０をスライダ１０の上面１０Ｃに実装するようにしてもよい。
【００４８】
また、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料、または成膜方法などは限定されるものではなく、他の材料としてもよく、または他の成膜方法としてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０…スライダ、２０…グレーティングカプラ、３０…サブマウント、３１…接合部、３２…実装部、３３…段差、４０…半導体レーザ素子、５０…受光素子、６０…反射膜、Ｍ…記録媒体
【図１】
2011096319.tif 000003
【図２】
2011096319.tif 000004
【図３】
2011096319.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011096319.tif 000007
【図６】
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