HOME SBOX THOMX MINICAV Utilities
SBOX orders SBOX installation SBOX commissioning SBOX control command
  Status of commissioning, report also here plots are reports., Page 9 of 13  Not logged in ELOG logo
    Reply   Locking Amplifier with Cavity , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
We locked the cavity, and it is stable using the Transmission,

the high frequency that we thought could have a reason for instability, is due to the high power on the photo diode of the PDH box which can
cause non-linearity effects in the signal.
    Reply   Locking Amplifier with Cavity , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics Screenshot_2022-09-09_0_120737.png
image of the lock with Coupling of ~ 60%

 




Manar
    Reply   Locking Amplifier with Cavity , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
Alignment was improved to ~ 1.2 V on the photodiode.

Only the second stage was on with ~ 1 W output from amplifier

we measured the transmission from S2 to be 2.3 mW
Entry   Power storage In Cavity, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
We start of power output from amplifier of 1W with only the first and second stage on then we start with the third stage power increase,

Note: when changing the current on the third stage 4 diodes, better to do it step by step for each one with a step of ~ 0.5 A


 








    Reply   Power storage In Cavity, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics Transmission_after_S2.jpg
At transmission power of 42 mW, coupling 60%, we see fundamental mode with a degeneracy

The D-shape motors were moved to a position 2 000 000 steps (in theory they should be the max position)

but no change appeared on the 00 mode or the higher order mode.
    Reply   Power storage In Cavity, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
Power increased in the amplifier

reflective filters added at the transmission point to be able to have signal on the Beam Profiler, Transmission diode and power meter





Amplifier output current
    Reply   Power storage In Cavity, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 00mode_higer.jpg00mode_Removed_higer.jpg
at max stage we reached at 2.5 A on the diodes we have

8000 gain , coupling ~ 60% , with power inside the cavity 50 kW

 
Entry   Damage on mirror surface , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics image001.jpgimage002.jpgimage004.jpg
Following the storage of ~ 50 kW inside the cavity and a sudden drop in transmitted power from the cavity 

damage to the mirror surface was suspected.

We broke vacuum and took images of the surface of the 2 mirrors in the cavity, the spherical and the planar mirror 
    Reply   Damage on mirror surface , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
Tomorrow will try to shift the injection mirror to avoid hitting the damaged spot.

 




Manar
    Reply   Damage on mirror surface , posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics 
After discussing, we have decided against shifting the mirror to avoid the time lost.

We changed the injection mirror to a different mirror from Mighty Laser set, Transmission of mirror 80
ppm. (no visible damage at the center of the mirror, only a small scratch on the back)
    Reply   liPower storage In Cavity, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics Screenshot_2022-09-13_0_184445.png
After changing the mirror M1 and cleaning the 2 mirrors

They were placed in the cavity box (avoiding touching the mounts to not affect the alignment and placing the mirrors as close to the previous
position)
    Reply   Power storage In Cavity, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics High_Finesse_sign_on_transmission_.jpgScreenshot_2022-09-14_0_161520.png
The cavity was locked under vacuum, coupling is approximately < 10%

The lock was relatively easy and the usual sign (oscillations on the transmission tail) of high finesse on the transmission signal was not seen.

 
    Reply   Power storage In Cavity, posted by Manar Amer at Optical room about lasers and optics Screenshot_2022-09-14_0_161520.png
We improved the lock using the alignment, polarization and CEP , the maximum we got was ~ 12% coupling

only the second stage is on !

Decision : this is the maximum we can obtain using the M1 from mighty laser 
    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.
ELOG V3.1.4-395e101