Published January 1, 2018 | Version v1
Publication Open

Design and Modeling of the Photonic Crystal Waveguide Structure for Heat-Assisted Magnetic Recording

Creators

  • 1. King Mongkut's University of Technology Thonburi

Description

The application of the photonic crystal (PC) waveguide (WG) as the light delivery system in the heat-assisted magnetic recording (HAMR) system is demonstrated. The structure consists of a 90° bending PC waveguide and a ridge dielectric waveguide taper coupler. Three-dimensional (3D) models of structures are built and simulated in order to determine light coupling and transmission efficiencies. Geometric parameters including the taper length ( L TP ), coupler inlet width ( W FW ), and PC waveguide width ( W WG ) are investigated. The initial simulation shows that the transmission efficiency of over 90% can be achieved with the coupler integrated with the straight PC waveguide. However, the overall transmission efficiency is substantially reduced to 53.8% when the coupler is attached to the 90° bending PC waveguide. Our analysis shows that the wave mode matching and light decay rate in the waveguide cavity are significant contributing factors. The transmission efficiency increases to around 60.8% after some modification of the bending region.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتم عرض تطبيق موجه موجة البلورة الفوتونية (PC) (WG) كنظام توصيل الضوء في نظام التسجيل المغناطيسي بمساعدة الحرارة (HAMR). يتكون الهيكل من دليل موجة PC منحني بزاوية 90درجة وقارنة مستدقة لدليل الموجة العازل للكهرباء. يتم بناء ومحاكاة نماذج ثلاثية الأبعاد (3D) للهياكل من أجل تحديد كفاءة اقتران الضوء ونقله. يتم فحص المعلمات الهندسية بما في ذلك الطول المستدق ( L TP )، وعرض مدخل القارنة ( W FW )، وعرض موجه الموجة PC ( W WG ). تُظهر المحاكاة الأولية أنه يمكن تحقيق كفاءة إرسال تزيد عن 90 ٪ باستخدام القارنة المدمجة مع موجه موجة الكمبيوتر المستقيم. ومع ذلك، يتم تقليل كفاءة الإرسال الإجمالية إلى حد كبير إلى 53.8 ٪ عند توصيل القارنة بموجه موجة PC المنحني بزاوية 90درجة. يوضح تحليلنا أن مطابقة وضع الموجة ومعدل اضمحلال الضوء في تجويف موجه الموجة هما عاملان مساهمان مهمان. تزداد كفاءة ناقل الحركة إلى حوالي 60.8 ٪ بعد إجراء بعض التعديلات على منطقة الانحناء.

Translated Description (French)

L'application du guide d'ondes (WG) à cristaux photoniques (PC) en tant que système d'apport de lumière dans le système d'enregistrement magnétique assisté par la chaleur (HAMR) est démontrée. La structure se compose d'un guide d'onde PC à courbure de 90° et d'un coupleur conique de guide d'onde diélectrique de faîtage. Des modèles tridimensionnels (3D) de structures sont construits et simulés afin de déterminer les efficacités de couplage et de transmission de la lumière. Les paramètres géométriques, y compris la longueur conique ( L TP ), la largeur d'entrée du coupleur ( W FW ) et la largeur du guide d'ondes PC ( W WG ) sont étudiés. La simulation initiale montre que l'efficacité de transmission de plus de 90% peut être atteinte avec le coupleur intégré au guide d'onde PC droit. Cependant, l'efficacité de transmission globale est considérablement réduite à 53,8 % lorsque le coupleur est fixé au guide d'onde PC à flexion à 90°. Notre analyse montre que l'adaptation du mode d'onde et le taux de désintégration de la lumière dans la cavité du guide d'onde sont des facteurs contributifs importants. L'efficacité de la transmission augmente à environ 60,8 % après une certaine modification de la zone de pliage.

Translated Description (Spanish)

Se demuestra la aplicación de la guía de ondas (WG) de cristal fotónico (PC) como sistema de suministro de luz en el sistema de grabación magnética asistida por calor (HAMR). La estructura consta de una guía de ondas PC de flexión de 90° y un acoplador cónico de guía de ondas dieléctrica de cresta. Se construyen y simulan modelos tridimensionales (3D) de estructuras para determinar las eficiencias de acoplamiento y transmisión de la luz. Se investigan los parámetros geométricos, incluida la longitud del cono ( L TP ), el ancho de entrada del acoplador ( W FW ) y el ancho de la guía de ondas del PC ( W WG ). La simulación inicial muestra que la eficiencia de transmisión de más del 90% se puede lograr con el acoplador integrado con la guía de ondas PC recta. Sin embargo, la eficiencia general de transmisión se reduce sustancialmente al 53.8% cuando el acoplador está conectado a la guía de ondas PC de flexión de 90°. Nuestro análisis muestra que la coincidencia del modo de onda y la tasa de decaimiento de la luz en la cavidad de la guía de ondas son factores importantes que contribuyen. La eficiencia de transmisión aumenta a alrededor del 60,8% después de alguna modificación de la región de flexión.

Files

8097841.pdf.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e3ba320feb9b3b69d5ab67abafb6c4ad
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تصميم ونمذجة هيكل دليل موجات الكريستال الفوتوني للتسجيل المغناطيسي بمساعدة الحرارة
Translated title (French)
Conception et modélisation de la structure de guide d'ondes en cristal photonique pour l'enregistrement magnétique assisté par la chaleur
Translated title (Spanish)
Diseño y modelado de la estructura de la guía de ondas de cristal fotónico para la grabación magnética asistida por calor

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2791002025
DOI
10.1155/2018/8097841

Is supplement to
https://openalex.org/W4381164410 (Other)
https://openalex.org/W4242029529 (Other)
https://openalex.org/W2369419402 (Other)
https://openalex.org/W2361826657 (Other)
https://openalex.org/W2350215056 (Other)
https://openalex.org/W2170989848 (Other)
https://openalex.org/W2125435239 (Other)
https://openalex.org/W2069025645 (Other)
https://openalex.org/W2013383991 (Other)
https://openalex.org/W1592877322 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1540458326
  • https://openalex.org/W1971572612
  • https://openalex.org/W1985965639
  • https://openalex.org/W1991151708
  • https://openalex.org/W2017371820
  • https://openalex.org/W2022322490
  • https://openalex.org/W2024941197
  • https://openalex.org/W2035994662
  • https://openalex.org/W2050655641
  • https://openalex.org/W2073102712
  • https://openalex.org/W2075135638
  • https://openalex.org/W2081758789
  • https://openalex.org/W2092866645
  • https://openalex.org/W2100687923
  • https://openalex.org/W2112004774
  • https://openalex.org/W2112387402
  • https://openalex.org/W2114964694
  • https://openalex.org/W2115634763
  • https://openalex.org/W2120803859
  • https://openalex.org/W2135009979
  • https://openalex.org/W2143949576
  • https://openalex.org/W2144381256
  • https://openalex.org/W2146295119
  • https://openalex.org/W2147133993
  • https://openalex.org/W2152255188
  • https://openalex.org/W2156425579
  • https://openalex.org/W2158325846
  • https://openalex.org/W2160090846
  • https://openalex.org/W2165718681
  • https://openalex.org/W3106416088