HOME SBOX THOMX MINICAV Utilities
SBOX orders SBOX installation SBOX commissioning SBOX control command
  Status of commissioning, report also here plots are reports., Page 8 of 13  Not logged in ELOG logo
    Reply   Install 2-mirror cavity, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics finesse_2mirror.pngScreenshot_2024-04-12_170357.pngScreenshot_2024-04-12_145025.png
Today Viktor and I completed the installation of the two-mirror cavity and managed to lock and measure the finesse.

- The finesse is 36k now (see figure 1). For the designed value of the mirror, the expected finesse is ~50k.

- The diameter of M2 transmission is 1.67 mm,1.65 mm (see figure 2).
    Reply   Injection at the amplifier current of 2 A, posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics 21kW_power_at_2A_injection.png
Today, Ronic and I optimized the locking at the amplifier current of 2 A and obtained ~ 21 kW inside the cavity.

- When all the iris open, the injected power is 10 W and the coupling is ~ 40%, corresponding to an effective gain of 2,100 and
a full gain of 5,250. But the coupling may not be the true value because there is a large spot around the output beam.
Entry   Impacts on mirror's surface, posted by Loïc Amoudry at Optical room about lasers and optics 18_M1reflectiveface2x_compressed.jpg
All the mirrors show impacts on there surface (some of them do not show deposit). Does it come from experiments or fabrication ? Are these holes
or bumps ?
Entry   Images of ThomX mirrors , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics ThomX_Spherical_Front_coating.jpgThomX_Spherical_2_Front_coating.jpgThomX_Spherical_back.jpg
Under the microscope,

the spherical mirrors show the deposit of metal dots on the reflecting surface and not on the back of the mirrors

The mirror with fewer spots near the center was used in the setup.
    Reply   Images of ThomX mirrors , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
Mirror images in the previous log showing the metal deposit of the coating of the spherical mirrors

(not sent by mail due to large size of images)




Manar
    Reply   High power experiments (550kW), posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics record.pngpower_vs_time_550.jpg1A.JPG
- Today we moved the position of the D-shaped mirror at 6A. When motor1 (vertical) is 0.2mm away from the spot, the power in the cavity rises from 457kW
to 483kW. Gain=8407 is similar to that at low power (Gain=8511). So the D-shaped mirror lost some of the gain in the previous experiments. At 4A and 5A
we did not move the D-shaped mirror. (Figure 1)
    Reply   High power experiments (520kW), posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics power_vs_time.pngcavitymode_vs_power_1.pngrecord.pnginjection_power_vs_intra_power.png
Yesterday, Ronic, Xing, Qili and I achieved a more stable 520kW power at 7.5A (71W injection) by optimizing the alignment and locking parameters. (Figure
1)

- The cavity can be stable locked when airflow is on. At 7.5A, the pump temperature is about 28℃. The chiller temperature didn't
    Reply   High power experiments (500kW), posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics record.pngpower_vs_time.pngcavitymode_vs_power.png
Last week, we achieved a stable intracavity average power of 500kW, limited by amplifier power. The experimental data are shown in Figure 1.

- We measured the transmitted laser with a power meter in the windows behind M2 and M4 respectively, and the results were consistent, so the
measurements were credible.
    Reply   High power experiments (272kW), posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics Screenshot_2024-03-27_7_270kW_7.5A.png210_kW_power_at_5A_injection.png272.3kW_at_7.5A.jpg
Today, Ronic and I achieved 272kW inside the cavity at 7.5A. The coupling maintained 60%-70%.




Amp current (A)
Injection power (W)
Circulating power (kW)
Gain


Entry   High power experiments (200kW), posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics 202kW_power_at_8A_injection.pngStrange_drops.jpg
These days, Ronic and I achieved 200kW inside the cavity and 70% coupling efficiency.

- By optimizing the telescope, the coupling reached 70% with iris fully open and maintained 60%-70% coupling at high power.

- The cavity mode went from 2.2mm,2.5mm (38kW) to finally 2.3mm,2.8mm (200kW) without changing a lot.
    Reply   High power experiments (200kW), posted by Xinyi Lu at Optical room about lasers and optics 
all the injection power in the chart have not been measured recently but during the Loic thesis period.
and these old measurements stopped at 5.5A of pump current.... so, the data at "8A" is a pure estimation.

about the last measurement :
Entry   Glow discharge cleaner on SBOX mirrors, posted by Loïc Amoudry at Optical room about lasers and optics glow.PNG
The glow discharge cleaner has been tested on the SBOX mirrors.

I've put them 1 by 1. Each run was 15min long at 15mA. The mirrors HR face was always away from the electrode and ~35° angle
with the support. These values have been choosen thanks to the reference:
Entry   Fundamental Mode TEM00, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 20220524_SBox_Setup.png00mode_CW_piezo_drive.bmp00mode_11mode.bmp
The current setup for the SBox has a beam viewer and 2 photodiodes placed at reflection and transmission.

The CW laser piezoelectric crystal was driven using the lase lock system to observe the 00 mode.

Mode Observed and has no reflection (from what was previously seen)
    Reply   Fundamental Mode TEM00, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics beamviwer_transmission_at_M3.bmpbeamviwer_transmission_at_M4.bmp
Adding images from the transmission after the spherical mirrors M3 and M4 window for a resonating mode inside the cavity.

There appears to be some misalignment from the center of the mirror ???

 
    Reply   Fundamental Mode TEM00, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 20220530_00_Mode.bmp00_Mode_Beam_Transmitted_Position_drift_due_to_temperature.bmp
Images of the Transmitted beam at M2 mirror at different days. 

The first one was from last week, the second from yesterday.

There is misalignment (drift due to temperature) from the position where the beam was initially. ( reference taken between centers of mode and
    Reply   Fundamental Mode TEM00, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
Closing series of 00 mode for FSR @ 133.33 MHz

 




Manar
Entry   First run with spare mirrors, posted by Loïc Amoudry at Optical room about lasers and optics Plot_power_and_gain_vs_all.JPGpowerup.xlsx



I (A)
Trans (mW)
Coupling (%)
Pin
(W)
Gain


0
4
Entry   Finesse vs power by difference between main and second resonance, posted by Loïc Amoudry at Optical room about lasers and optics CrossSecondaryResonance.mGetCavity.m
Measurements show that ratio decrease versus power. BUT, the second resonance measurement induce lower power in the cavity so the ratio is not directly
true.

Also, simulation of the main/second resonance power by Pierre's simulation has shown ratio ~50, ~47.6 and 43.5 respectively for 0A, 2A and
    Reply   Finesse vs power by difference between main and second resonance, posted by Loïc Amoudry at Optical room about lasers and optics 
Measurement on 24/10/18




Loïc
Amoudry wrote:



Measurements show that ratio decrease versus power. BUT, the second
    Reply   Finesse vs power by difference between main and second resonance, posted by Loïc Amoudry at Optical room about lasers and optics 
Measurement on 25/10/2018




Loïc
Amoudry wrote:



Measurements show that ratio decrease versus power. BUT, the second
ELOG V3.1.4-395e101