Magneto-Optical Near-Field Recording using Elliptic Solid Immersion Lens = 타원형 고체잠입렌즈를 이용한 근접장 광자기 기록
저자
발행사항
[서울]: 연세대학교, 2003
학위논문사항
학위논문(석사)-- The Graduate School Yonsei University: Department of Mechanical Engineering 2003
발행연도
2003
작성언어
영어
주제어
KDC
570.000
발행국(도시)
대한민국
형태사항
viii, 55 p.
소장기관
In conventional optical data storage numerical aperture (NA) cannot be over 1 because of diffraction limit. To overcome this limitation, solid immersion lens (SIL) have produced a great interest in near-field optical data storage. In conventional optical recording method, the dual lens system using object lens and SIL had been studied generally. But the conventional SIL system has some critical problems that must be solved. The problems are heat, contamination, alignment of optical components and so on. To solve these problems, this work proposes enhanced SIL which has several advantages for mechanical and optical issues. This new SIL system named elliptic SIL(ESIL) can use evanescent energy in near-field more effectively. In addition, because of applying the inside recording unlike previous surface recording, ESIL can clear up the problems. The design and analysis of ESIL are executed by using CODE V.
Also, in this paper we composed actual data recording system and achieved recording experiment by applying ESIL to magneto-optical recording. In conclusion, we analyze the improvement of aerial density and the reasonability of application to real data storage system.
기존의 광 정보저장장치에서는 회절한계로 인해 개구수(NA) 1이상을 실현하는 것이 불가능하였다. 이러한 한계를 극복하기 위해서, 1990년대 초반 이래로 광 저장장치의 고용량화를 실현할 수 있는 고체잠입렌즈(solid immersion lens : SIL)에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 기존의 시스템에 있어서 대부분 대물렌즈와 고체잠입렌즈를 이용하여 광을 고체잠입렌즈의 바닥면에 집광시켜 기록과 재생을 하는 표면 기록방식이 연구되었으며, 이러한 연구는 정보저장의 고밀도화 실현을 위한 1이상의 높은 개구수(NA)를 실현할 수 있었으나 고체잠입렌즈와 미디어 사이의 열과 오염, 그리고 렌즈의 조립 등에 있어서의 기계적인 오차 등 심각한 문제를 유발하였다. 이에 우리는 앞서 언급된 문제들을 해결함과 동시에 evanescent 에너지를 이용하여 정보저장 장치의 고용량화에 있어서 핵심 기술이라 할 수 있는 근접장 기록 기술을 효과적으로 광 저장 장치에서 실현할 수 있는 새로운 개념의 고체잠입렌즈를 제안하여 개발하였다. 이 새로운 개념의 타원형 고체잠입렌즈는 렌즈와 미디어 보호면 사이의 갭을 사용파장의 1/6∼1/8 이하로 유지하여 evanescent 에너지를 효과적으로 이용하며, 기존의 고체잠입렌즈 시스템에서 많은 문제를 유발했던 표면기록과 달리 보호층을 렌즈의 일부로써 고려토록 설계하여 내부기록을 수행한다는 특징이 있다. 실제 본 연구의 실험에서는 사용파장이 660nm이었으며, 따라서 렌즈와 미디어 사이의 갭은 100nm이하로 하였다.
또한 자기(FDD, HDD), 광(ODD), 그리고 광자기(MO) 등 다양한 방식의 정보저장 장치 중, 특히 자기 기록방식에 비해 자기의 영향에 보다 뛰어난 안전성을 가지고 광 기록방식에 비해 보다 높은 데이터 전송률을 가지는 등 우수한 성능을 가진 광자기 방식은 차세대 저장 장치로써 많은 관심과 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 근접장 이론에 근거하여 개발된 새로운 형태의 타원형 고체잠입렌즈를 광자기 기록방식에 적용하여 실제 기록 시스템을 구성하여 실험을 수행하고, 기록밀도의 향상에 관하여 다루었다.
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