HOME SBOX THOMX MINICAV Utilities
SBOX orders SBOX installation SBOX commissioning SBOX control command
  Status of commissioning, report also here plots are reports., Page 10 of 13  Not logged in ELOG logo
    Reply   Damage on mirror surface , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics M1_mirror_on_Microscope_stand0.jpgM1X_front_min_zoom.jpgM1X_front_max_zoom.jpgM1X_front_damaged_spot_max_zoom.jpg
a better image of the damaged spot, image taken with the arrow for the reflective surface facing the other direction (image shows position)

The image of M1 for ThomX reflective surface was taken at min zoom (full image scale 13 mm) and max zoom (full image scale 2 mm) on microscope

The spot appears to be not close to the center of the mirror, at max zoom in the center we do not see the spot it is just out of the image 
    Reply   Damage on mirror surface , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
ThomX injection mirror has been cleaned and placed again inside the optical cavity.

This time to avoid the damaged spot I have displaced the mirror mount horizontally to have a distance between center of the beam and the spot
~ 2.5 - 3 mm.
    Reply   M1 ThomX used while shifted from damaged spot , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics Screenshot_2022-09-19_2_172943.pngScreenshot_2022-09-19_1_171834.png00mode_LOCK.jpg00mode_LOCK_saturaed.jpg
Yesterday , we locked the cavity and we see a sign of a high finesse on the transmission signal, but no measurement of Finesse was done.

we have a coupling of ~ 45%, which is a loss of 20% from the previous coupling of 60%

an estimate done by Ronic MATLAB simulation for the coupling drop where we have 200 pp additional losses and gain of 2.6 k we should get a transmission
    Reply   M1 ThomX used while shifted from damaged spot , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
To compare between the 2 images of the cavity mode:


the mode by itself has an integration time of 0.06 ms, position (x, y) = (1142.969, -53.932) um on the beam profiler 
the
mode saturated with the spot next to it almost at max intensity has an integration time of 50 ms, position (-3700, -2000) um


comparing
    Reply   M1 ThomX used while shifted from damaged spot , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 00mode_damaged_0_26ms.jpg00mode_damaged_saturted_50ms.jpgreflection_noLock.jpgreflection_Lock_0_15ms.jpg
On Wednesday 21st , I opened the cavity did an additional 2 mm shift of the injection mirror and put it under vacuum again.

Locked the cavity, and observed the transmitted beam.

The second spot is still visible on the beam profiler , the distance difference between the 2 spots is ~ 5.2 mm (the same as before )
    Reply   M1 Gamma Factory, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 00mode_ThomX_Mirror_degeneracySpot_1point04ms.jpg00mode_ThomX_Mirror_degeneracySpot_saturateat50.jpgCoupling_mirror_.jpeg
In the morning, Vacuum broken and rotated M1 ThomX 90 degrees clockwise, locked the cavity in air and we observe a degeneracy close to the fundamental
mode.

In the afternoon, I cleaned M1 from Gamma factory using pure ethanol and pure water with the spincoater
    Reply   M2 ThomX spherical Cleaning , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 6x
Today, M2 Spherical-3 from ThomX that was installed inside the SBox was removed, there was one big dust on the surface of the mirror, mirror was cleaned

using pure ethanol and pure water with spincoater. (images taken with arrow far from us)

M1 from Gamma factory, fixed with the addition of the ring with 3 screws.
Entry   Laser Menhir reinstallation + CVBG + fiber injection, posted by Ronic Chiche at Optical room about lasers and optics MenhirJan2022.PNG
The lab purchased the Menhir laser @ 216MHz.

it has been sent back to Menhir photonics for inspection, and then is now at lab.
it has been reinstalled to the SBOX setup with injection in a CVBG for pulse stretching before amplification.
Entry   New mirrors batch informations, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics miroirs_puma_2022_thomx_Kbox.docxMiroirs_à_1031_nm-ThomX_-_KBox_Mars_2023.pdfRecap_miroirs_KBOX_et_THOMX.xlsx
the 2 files describe the specfications for the 16 mirrors ordered (4 for ThomX + spare, 4 for SBOX + spare) and the measurements made by the LMA.

I add also a 3rd file in which all the "special' mirrors are referenced.
Entry   new setup for the 160MHz Menhir oscillator, posted by Ronic Chiche at Optical room about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics | software Plan_SBOX_@_160MHz.pptxImplantation_disymmetric.mIMG_20210519_155329.jpg
from the begining of the week, Xinyi, Aurélien, Viktor and myself started to install a new setup for the Menhir 160MHz oscillator.
the goal is to rich a record power in the FP-cavity.

- the 160MHz Menhir oscillator has been injected in a fiber.
Entry   Mounts installation and cavity alignment, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics 
Over the last two days, Viktor, Ronic and I have started to install the mirror mounts and try to align the cavity.
- We used the Menhir laser @ 160MHz for alignment.
- To make it easier to operate, we removed some lenses and waveplates, and kept only a few necessary reflective mirrors.
    Reply   Mounts installation and cavity alignment, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics CCD.jpgoscillograph.jpg
Over the past few days, Viktor, Ronic and I have continued to align the cavity. We installed 4 mirrors and monitored the transmitted laser with
a CCD and photodiode. By adjusting the motors of the cavity mirror stages and the injector mirrors, we obtained resonances and less symmetric TEM20-like
patterns. Possible reasons for this are a mismatch between the beam sizes of the laser and the cavity mode, and the mounts are installed in rough
    Reply   Mounts installation and cavity alignment, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics resonances.jpgcavity_mode.jpgcavity_mode_diameter.jpg
- Over the last few days, Viktor, Ronic and I have reinstalled the mounts and realigned the cavity with CW laser and old mirrors. By optimizing the injector
mirrors, we got the fundamental mode at the transmission. We measured the beam size in the M2 window with a diameter of 2.5 mm.

- The current coupling efficiency is low. There is a need to increase the coupling in order to lock the cavity and measure FSR and finesse.
Entry   Coupling efficiency improvement, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics Coupling_efficiency_0110.jpgdamaged_spot_on_M1.png
- Recently we have focused on improving the coupling efficiency. Without the telescope, the original coupling efficiency was less than 3%.
- I measured the parameters of the incident CW laser using both a HASO wavefront sensor and a CCD. I designed and installed the telescope, but the
coupling efficiency still did not improve.
    Reply   Coupling efficiency improvement, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics coupling_efficiency.jpgcavity_locking.jpg
- We got 30% coupling efficiency by installing a set of telescopes, adjusting the polarization and optimizing the alignment. The diameter of the cavity
mode is about 2.1mm.
- Ronic and I successfully locked the optical cavity. Tomorrow we will test the FSR and finesse.
Entry   FSR and Finesse measurement, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics Screenshot_2024-01-16_2_145546.pngScreenshot_2024-01-16_4_150258.png
- Today, Ronic and I measured the finesse and FSR after optimizing the locking. FSR was adjusted to 160.27 MHz to match the pulsed laser repetition rate.
The finesse was 3029.
  Note: It's now CW laser injected, SBOX's old mirrors. There are lots of dust on the old mirrors without cleaning.
Entry   Install new mirrors, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics New_mirrors.pngoscillations.jpglocking.jpg
Today, Ronic and I installed the new mirrors and got resonance. We can see the oscillations in this high-finesse case. We haven't carefully
optimized the alignment. Coupling efficiency is about 15% and the cavity can be locked.
Tomorrow we will optimize the alignment and locking, and measure the finesse.
    Reply   Install new mirrors, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics New_mirrors.pngfinesse.pnglocking.jpg
- In the last two days, Ronic and I installed new mirrors after cleaning the environment, and locked the cavity.
- We added an AOM to feedback on the high-frequency noise, but the locking condition was still not good enough. We found out that the signal generator
available for this AOM has a long delay time (3 us), which may lead to low feedback bandwidth. So tomorrow we will use another AOM and signal generator
    Reply   Install new mirrors, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics New_finesse.png
- Today, Ronic and I changed the signal generator to a low-noise one (with a delay time of only 0.5 us). Then we moved the D-shaped mirrors, optimized
the alignment and locking. We re-measured the finesse and it is 16,760. It improves but not much.

- Tomorrow, we will clean the environment, open the cavity, and use UV light to see if there is any dust on the surface of the mirrors.
    Reply   Install new mirrors, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics M2.jpg
Yesterday we checked the mirrors with UV light and there was some dust on the mirrors, especially M2.

Today, Daniele, Ronic and I removed M2 and observed it with a microscope. It was indeed dirty, despite we were careful in installing it before.
After that we cleaned it with alcohol and mirror paper, then with a spin coater and pure water. After cleaning, we observed it again and it was much better
ELOG V3.1.4-395e101