对称共路外差干涉法测量硬盘磁头飞行高度瞬态调制  

In-Situ Measurement for Flying Height Modulation of Magnetic Head by Symmetrical Common-Path Heterodyne Interferometry

作　　者：岳兆阳[1] 林德教[2] 宋南海[1] 孟永钢[1] 殷纯永[2] 

机构地区：[1]清华大学摩擦学国家重点实验室,北京100084 [2]清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京100084

出　　处：《中国激光》2007年第6期841-845,共5页Chinese Journal of Lasers

基　　金：国家973计划(2003CB716205);国家自然科学基金(50525515)资助项目

摘　　要：在线检测硬盘磁头飞行高度(FH)是高密度磁存储技术商品化的重要环节。提出了一种对称共路双频外差干涉测量硬盘磁头飞行高度的方法,用于在线检测磁头飞行高度瞬态调制变化。采用横向塞曼激光器作为外差光源,结合高速相位测量技术,可实现对磁头飞行高度高分辨率(0.1 nm),高采样频率(100 kHz)直接在线溯源测量。通过对称布局的两路差动干涉仪结构,系统能自适应补偿环境振动等扰动引入的随机误差以及盘片复杂运动引入的阿贝误差,还可兼容透射式玻璃盘片模拟条件下的硬盘磁头飞行高度的测量。结果表明,当盘片的偏摆在1.2μm时,系统可清晰描述小于10 nm的飞行高度调制现象。In-situ flying height （FH） testing of the magnetic head in hard disk drives （HDD） plays an essential role in the commercial availability of high-density magnetic storage technology. A symmetrical common-path heterodyne interferometry is proposed, which utilizes a traverse Zeeman laser and a high-speed phase measurement technology. It takes the advantages of direct in-situ traceable measurement with high resolution （0.1 nm） and high sampling frequency （100 kHz）. The errors introduced by rotation of disk and environmental disturbance can be adaptively compensated. The system is also suitable for the simulative FH measurement using glass disk. The experimental results show that it is able to clearly describe the FH modulation of less than 10 nm when the dynamic pitch of the rotating rigid disk is 1.2 μm.

关 键 词：测量 外差干涉 磁头飞行高度调制 共光路 相位测量 误差补偿 

分 类 号：TH744.3[机械工程—光学工程]