包括優(yōu)化用于熱輔助磁記錄的激光器傳輸線的磁盤驅(qū)動器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
【背景技術(shù)】
[0001]磁盤驅(qū)動器包含磁盤和磁頭，磁頭與致動器臂的遠端連接，所述致動器臂通過音圈電機(VCM)繞樞軸旋轉(zhuǎn)以將磁頭徑向定位在磁盤上方。磁盤包含多個徑向間隔的同心磁道，其用于記錄用戶數(shù)據(jù)扇區(qū)和伺服扇區(qū)。伺服扇區(qū)包含磁頭定位信息(例如，磁道地址)，其由磁頭讀取并由伺服控制系統(tǒng)處理以在致動器臂沿著磁道搜索時控制致動器臂。
[0002]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)磁盤格式2，其包含若干伺服磁道4，所述伺服磁道4由圍繞每個伺服磁道周圍記錄的伺服扇區(qū)6^6,定義。每個伺服扇區(qū)6 i包含前導碼8和同步標記10，所述前導碼8用于存儲周期圖案，其允許讀信號合適的增益調(diào)整和時序同步，所述同步標記10用于存儲特殊圖案，所述特殊圖案用于符號同步到伺服數(shù)據(jù)字段12。伺服數(shù)據(jù)字段12存儲粗磁頭定位信息，例如伺服磁道地址，該粗磁頭定位信息用于在搜索操作期間將磁頭定位在目標數(shù)據(jù)磁道上方。每個伺服扇區(qū)6,進一步包含伺服脈沖14組(例如，N和Q伺服脈沖)，其被記錄有相對于彼此并相對于伺服磁道中心線的預(yù)定相位?；谙辔坏乃欧}沖14提供精細磁頭定位信息，該精細磁頭定位信息用于在寫/讀操作期間訪問數(shù)據(jù)磁道時沿中心線跟蹤。位置誤差信號(PES)通過讀取伺服脈沖14生成，其中PES表示磁頭相對于目標伺服磁道中心線的測量位置。伺服控制器處理PES，以生成施加到磁頭致動器(例如，音圈電機)的控制信號，以便在減小PES的方向上徑向致動磁盤上方的磁頭。
[0003]通常情況下，通過調(diào)制感應(yīng)線圈中的寫電流以在被稱為飽和記錄的過程中將磁轉(zhuǎn)變記錄到磁盤表面上來將數(shù)據(jù)寫入磁盤。在回讀期間，讀元件(例如，磁阻性元件)感測磁性轉(zhuǎn)變并由合適的讀信道解調(diào)生成的讀信號。熱輔助磁記錄(HAMR)是最近開發(fā)的一種技術(shù)，它通過在寫操作期間使用激光器加熱磁盤表面來降低磁介質(zhì)的矯頑力，因而使得寫入線圈產(chǎn)生的磁場能夠更容易磁化磁盤表面，從而改善寫入數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0004]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)磁盤格式，其包含由伺服扇區(qū)定義的多個伺服磁道。
[0005]圖2A示出根據(jù)一個實施例的磁盤驅(qū)動器，該磁盤驅(qū)動器包含磁盤、磁頭和控制電路。
[0006]圖2B示出一個實施例，其中磁頭包含激光器，其經(jīng)配置以在向磁盤寫入時加熱磁盤。
[0007]圖2C示出一個實施例，其中激光器驅(qū)動器通過傳輸線與激光器耦合。
[0008]圖2D示出一個實施例，其中激光器驅(qū)動器在向磁盤寫入數(shù)據(jù)時被提供脈沖，其中傳輸線包含阻抗，該阻抗使得激光器輸出目標脈沖形狀。
[0009]圖3示出一個實施例，其中傳輸線的阻抗小于40歐姆并且至少比激光器的阻抗大10%。
[0010]圖4示出一個實施例，其中激光器輸出的目標脈沖形狀對應(yīng)于傳輸線的阻抗，該阻抗小于40歐姆并且至少比激光器的阻抗大10%。
[0011]圖5A示出現(xiàn)有技術(shù)差分邊緣耦合傳輸線和單端邊緣耦合傳輸線的例子。
[0012]圖5B示出現(xiàn)有技術(shù)差分堆疊傳輸線和單端堆疊傳輸線的例子。
[0013]圖6A示出一個實施例，其中傳輸線的阻抗可以通過增加堆疊傳輸線的寬度和/或通過減小堆疊傳輸線之間的間距而減小。
[0014]圖6B示出一個實施例，其中傳輸線的阻抗可以通過在至少三層中堆疊傳輸線而減小。
[0015]圖6C示出一個實施例，其中傳輸線的阻抗可以通過交錯邊緣耦合傳輸線減小。
[0016]圖6D示出一個實施例，其中傳輸線的阻抗可以通過增加邊緣耦合傳輸線的交錯而減小。
[0017]圖6E示出一個實施例，其中傳輸線的阻抗可以通過采用四級配置而減小。
[0018]圖6F示出一個實施例，其中傳輸線的阻抗可以通過采用多個交錯的四級配置而減小。
【具體實施方式】
[0019]圖2A示出根據(jù)一個實施例的磁盤驅(qū)動器，其包含磁盤16 ;磁頭18，磁頭18包含激光器20 (圖2B)，其經(jīng)配置以在向磁盤16寫入時加熱磁盤16 ;以及至少一個傳輸線22，該傳輸線22將激光器驅(qū)動器24與激光器20 (圖2C)耦合。磁盤驅(qū)動器進一步包含控制電路26，其經(jīng)配置以通過提供脈沖給激光器驅(qū)動器24而向磁盤16寫入數(shù)據(jù)，其中傳輸線22包含阻抗，該阻抗使得激光器20 (圖2D)輸出目標脈沖形狀。
[0020]圖2B的實施例中示出的磁頭18包含合適的寫元件28，例如感應(yīng)線圈，其用于向磁盤16寫入數(shù)據(jù)，和合適的讀元件30，例如磁阻元件，其用于從磁盤16讀取數(shù)據(jù)。當在寫/讀操作期間訪問磁盤16時，在讀取記錄在磁盤16(例如，同心伺服扇區(qū))上的伺服數(shù)據(jù)時，控制電路26處理從讀元件30發(fā)出的讀信號32，并解調(diào)伺服數(shù)據(jù)，以生成位置誤差信號(PES)，該位置誤差信號表示磁頭的實際位置和相對于目標磁道的目標位置之間的誤差。控制電路26使用合適的補償濾波器對PES濾波，以生成施加到音圈電機(VCM) 36的控制信號34，所述音圈電機繞樞軸旋轉(zhuǎn)致動器臂38，以在減小PES的方向上徑向致動磁盤16上方的磁頭18。伺服數(shù)據(jù)可以包含任何合適的磁頭位置信息，例如用于粗定位的磁道地址和用于精細定位的伺服脈沖。伺服脈沖可以包含任何合適的圖案，例如基于幅度的伺服圖案或基于相位的伺服圖案(圖1)。
[0021]圖2B的實施例中可以采用任何合適的激光器20，例如激光器二極管。此外，磁頭18可以包含任何合適的附加光學組件，其與激光器20關(guān)聯(lián)，例如用于將激光器20發(fā)射的激光聚焦到磁盤表面的波導和近場換能器(NFT)。在其中一個實施例中，圖2C中的激光器驅(qū)動器24調(diào)節(jié)通過傳輸線22施加到激光器20的功率，例如通過調(diào)整施加到激光器20的電流或電壓，其中激光器20輸出的光功率部分由施加到激光器20的輸入功率確定。在圖2D的實施例中，使用合適的占空比提供脈沖給激光器驅(qū)動器24，這可以提供多種好處，例如減少的NTF加熱，改善的熱梯度(可以改善信噪比(SNR))，減少的平均激光器功率(可以增加激光器的壽命)，改善的激光器穩(wěn)定性等。在其中一個實施例中，圖2D中所示的激光器20輸出的光功率的脈沖形狀取決于施加到激光器20的控制信號的幅度和占空比，以及傳輸線22的阻抗。
[0022]在其中一個實施例中，傳輸線22的阻抗基于提供脈沖給激光器20時流過激光器20的電流的幅度。例如，當高幅度脈沖施加到激光器20時，它可以增加流過激光器的產(chǎn)生的電流，從而減小激光器的阻抗。對于施加到激光器20的輸入脈沖的給定幅度和占空比，由于傳輸線阻抗和激光器阻抗之間的較高比率，傳輸線阻抗的減小增加了激光器20的輸出功率。
[0023]圖4示出當施加輸入電壓脈沖39時，對于傳輸線22的不同阻抗值，激光器20生成光功率的不同輸出脈沖形狀。最小的輸出脈沖40對應(yīng)于大于40歐姆的傳輸線阻抗(例如，常規(guī)傳輸線可以包含50歐姆的阻抗)。這個較小輸出脈沖不能提供對磁盤表面的充足加熱，并因此會降低產(chǎn)生的讀信號的SNR。輸出脈沖可以通過增加施加到激光器20的輸入功率(例如通過增加圖2D中示出的輸入脈沖的幅度和/或占空比)而增加。然而，由于它會增加功率電路系統(tǒng)的成本以及降低便攜式應(yīng)用中的電池壽命，因此增加施加到激光器20的輸入功率可能是不理想的。因此，在其中一個實施例中，激光器20的輸出脈沖可以通過減小傳輸線22的阻抗被增加，而無需調(diào)整輸入脈沖。再次參考圖4，對于輸入脈沖的相同幅度和占空比，最大輸出脈沖42對應(yīng)于近似匹配激光器20的阻抗的傳輸線阻抗。然而，這個較大輸出脈沖可以產(chǎn)生太多光功率，這會引起磁頭18的至少一個組件的加熱退化，例如激光器二極管或NFTjP /或它可以引起加熱磁盤16的激光器光的過大斑點，這限制了數(shù)據(jù)磁道的最小寬度。此外，如圖4所示，較小的輸出脈沖可以具有小于更大的輸出脈沖的寬度，這可以增加磁盤的熱梯度，因此能夠獲得更高的面記錄密度。因此，在圖3中示出的其中一個實施例