HOME SBOX THOMX MINICAV Utilities
THOMX orders THOMX installation THOMX commissioning THOMX control command
  Status of commissioning, report also here plots are reports., Page 1 of 10  Not logged in ELOG logo
Entry   removing of the M1 mirror, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | vacuum 
after trying to increase the power and after moving S3 to try to change the size of the beam on the mirrors, the FPC power suddenly droped.

so, we need to remove M1 to check if it has been damaged.

we placed an iris in reflection of the FPC to keep the alignment for the new mirror M1.
    Reply   removing of the M1 mirror, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | vacuum 6x
this morning, with Daniele, we took some images of the M1 mirror HR surface :

1- large image span of the mirror surface (~center) before being cleaned :
one can see a lot of spots
       Reply   removing of the M1 mirror, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | vacuum 
This afternoon, we installed a new M1 mirror, the only one for which the box was not already opened.

as the mirror should be "brand new", as the LMA has packaged it, we decided not to clean it with ultra-pure water and to install it
out of the box.
Entry   Increasing the FP-cavity power , posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 8x
Last Friday, we tried to increase the FP-cavity power by just increasing the amplifier ratio from 35% to 70%.

It took a bit longer than expected because it started with the surprise of finding our entire setup powered off…
The power had tripped, and the switch that allowed us to remotely reset the power supplies had been damaged.
    Reply   Increasing the FP-cavity power , posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
today with Alice and Daniele,

we checked the distance of the optical setup :

from the amplifier output (the fiber output) to the 2nd lens (+200 mm) :
       Reply   Increasing the FP-cavity power , posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics Measured_data_v2.png
new power increase after alignment of the waveplates and iris.

amplifier ratio (%) => FPC cavity power (kW) => FPC cavity coupling (%) => Vr unlock (mV)
33               => 98                      =>
          Reply   Increasing the FP-cavity power , posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics Sans_titre.png
I installed a stronger optical filter on the reflection photodiode and loaded it on 1kOhms.

70% amplifier ratio => 575 mV => 575 µA => no more photodiode linearity issue

amplifier ratio (%) => Vr unlocked (mV)
             Reply   Increasing the FP-cavity power , posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
this morning with Daniele, we set the amplifier ratio to 33% => 97kW

then, we set the amplifier ratio to 50% => 124 kW (position of the diffuser on Axis 18 : +11775)

we changed the waveplates axis => no effect
                Reply   Increasing the FP-cavity power , posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
Last friday, with Daniele, we did some realignement on the 2nd CVBG of the compressor : the beam shape seems better, now.

this morning, we checked that the injection path (periscope and injecton mirrors) is not sensitive to the polarization state of the beam.

we checked also the power at the input of the FPC for 70% amplifier ratio : 40W !
Entry   Laser Amplifier used at 70%, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics img1.jpg
today, I installed a laser dump just before the telescope to avoid any high power (50W instead of 17W usually) issue in the injection line.
last time, we saw some plastic mounts of the polarizers slightly burnt because of some small misalignment.
I used a thorlabs LB2 (see picture) which is able to manage 80W CW or 25J/cm2 pulses => this is OK in both cases : 50W CW / 1.5µJ/pulse
Entry   High frequency noise, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
Today, the lock of the FPC was particularly bad (maybe the worst ever seen), with a lot of high frequency noise.
the lock was impossible during several minutes !

we tried to switch off all the equipments of the machine, one by one without any effect on the lock.
    Reply   High frequency noise, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
At the end of the day, we found out what was the origin of this noise : some road renovation work with jackhammer and road roller just at the entrance
of the "Igloo".

this origin was 100% correlated with a large increase of the accelerometer signal.
       Reply   High frequency noise, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
After this observation, we did a test with Daniele to try to correlate the road traffic in front of the Igloo with the lock losses observed on the FPC.
We didn't see any clear correlation. Cars or buses are not the direct origin of the FPC lock losses... only when some heavy load is hitting
the building, we observed a clear correlation.
          Reply   High frequency noise, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics Accelerometer_on_door_wo_noise.pngAccelerometer_on_door_with_few_noise.pngAccelerometer_on_door_with_few_noise2.png
we did some tests with Marie to make some vibrations on the door.
below, I exhibit some pictures of the scope with the accelerometer plugged on it without or with noise...
this level of noise is not able to make the FPC loosing the lock.
             Reply   High frequency noise, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics AC-line.png
This morning, I installed a high-voltage probe (1:1000) on the AC-line to see if one could detect a correlation between lock losses and AC-line voltage
variations.

I observed many lock losses but without any variation or correlation of the AC-line signal (scope set in "peak detect" with "envelope"
Entry   Noise issue, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 2025-12-01_-_long_run_few_delocks.png
since several days, we see that the locking is more and more unstable and the lock duration was sometime less than 20-30 seconds !

1) I tried to optimize the feedback loops

I discovered that the gain on the fast loop on the laser EOM was very low and was almost uneffective for the global stability of the lock (I
    Reply   Noise issue, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics Screenshot_2025-12-03_15-36-59.png
yesterday, in the same conditions, we had so many locking issues... exactly in the same way than before. :-(
so we still have "locking issues" depending on something we didn't find...

today, we removed the "1/2 voltage divider" before the PZT amplifier to get back the full dynamic.
Entry   Power shut down on September 23th, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | vacuum | detectors and electronics | cabling | software | utilities 
to anticipate the power shut down on next tuesday 23/09,
this afternoon, I switched off all the equipments except the oscillator connected on the UPS.
    Reply   Power shut down on September 23th, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | vacuum | detectors and electronics | cabling | software | utilities 
this morning, I restarted all the equipments of the FPC.

everything was fine after being able to get back the correct PDH phase between modulation and demodulation...I got 88kW with 33% amplifier ratio
after basic alignment and CEP tuning.
       Reply   Power shut down on September 23th, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | vacuum | detectors and electronics | cabling | software | utilities 
the 33MHz/500MHz RF frequencies from the Ring seems different from the previous state (maybe working at an energy of 50MeV instead of 70MeV which was
the previous energy ?).

so, I let the FPC at the present position and wait to discuss if it is necessary or not to move the FPC motors for the correct energy...
          Reply   Power shut down on September 23th, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | vacuum | detectors and electronics | cabling | software | utilities img1.jpg
This morning I did a phase alignment on the PDH signal generator (Rigol DG4102)
this procedure ensure that both phases of the sine wave signals are aligned before finding the correct phase for maximizing the error signal.

so, from now on, in case of power shut down, one just need to :
Entry   Accelerometer measurement, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics Capture.JPG
with Daniele, we placed the accelerometer on top of the fiber amplifier box which is inside the housing.
the goal was to try to detect a correlation with some possible accoustic noise coming from the bubbles of the water, cooling the amplifier box baseplate.

we monitored a long trend of the transmission which is perturbated when high frequency noise arises, and the accelerometer signal.
Entry   polarization measurement of the FP cavity beam, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
today, with Daniele, we did a simple polarization measurement in transmission of the FP cavity beam.

1) we locked the FP cavity and measured 82.5kw (for 33% amplifier ratio) with the power-meter moved a little bit further (this is maybe the reason
why the power is a little bit lower than usually measured).
Entry   Power shut down on August 29th, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about detectors and electronics 
This morning, all the equipments have been switched off due to a power shut down tomorrow morning.
Only the Onefive oscillator is still ON, connected to the Uninterruptable Power Supply (UPS).
    Reply   Power shut down on August 29th, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about detectors and electronics 
after alignment, CEP adjustment and optimizing the PDH phase, I got back ~92kW in the FPC for 33% amplifier ratio.




Ronic
Chiche wrote:



This morning, all the equipments have been switched off due to
Entry   Alignment correction during the summer break, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
I restarted the FPC system this morning.

after some classic alignement procedure (some LEFT steps on the cavity injection motors X & Y) and CEP tuning,
I got 92kW for 33% amplifier ratio.
Entry   laser operation again with machine OFF, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
The laser start at 33% with 92 KW optimized and

P=0.03

I=0.0005
Entry   Xrays experiment with prostate, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
Today we do XRays for experiment.

The laser start to 33% at 93 KW but Pgain = 0.033

The laser is locked so stable for the moment. We have Xrays and the system is stable.
Entry   Suite tests stabilité, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
We continue to find what gives high freq. perturbation.

The laser starts at 92 KW it is stable and locked to the RF. NO high freq parturbation.... With the machine off. (30 min of lock)

We put now the machine ON (All in warming exept pulsed elements)... => the system is very stable NO delock, NO high freq perturbations. The
Entry   Stability test Without and with , posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
The laser starts at 93 KW.

This morning I operated the laser locked with the RF for 1h30 without any delock. All the machine was switch off.

All the system was very stable. Sometimes the 20 Hz perturbation was visible but no delocking.
Entry   Tuning of the slow feeback loop analog BW + fast feedback loop gain + PID, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
Today with Daniele, we tuned the potentiometer after the Laselock which drives the analog BW of the PID on the laser PZT,
and we tuned also the fast loop gain (with the rotary potentiometer dedicated to it) => the PID parameters have changed.

so, the recipies has changed => to be updated
Entry   New recipies with additionnal attenuation before the diffuser, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
With optical attenuation only

For ~ 92kW power in the FP-cavity:


Alplhanov amplifier ratio : 33%
    Reply   New recipies with additionnal attenuation before the diffuser and new x3 amplifier on laser PZT, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
With optical attenuation + x3 amplifier on laser PZT channel + feedback tuning

Temporary recipie for  ~ 92kW power in the FP-cavity:
(in the previous scheme, without x3 laser PZT amp, a good lock was achieved for a PDH signal power noise ~ 70 mV rms)
Entry   laser PZT amplifier, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about detectors and electronics 
this afternoon, I added the Gain = 2.8 amplifier at the output of the Laselock to drive the laser PZT.
the power supply of the board is disymetric to address the correct maximal dynamic range of the amplifier (~ 30V) and voltage drop (~ 2V) related
to the power supply voltage.
Entry   long run to test the appearance of high frequency noise, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics long_run_with_different_FPC_power.png
Today with Daniele, we did 6 long runs at different power (23kW, 46kW, 66kW, 73kW, 92kW, 92kW)

All the lock loss in between these several runs are due to FPC locking parameters change.
most of the few lock losses during the stable power duration, are due to 20Hz oscillation noise or because we forgot to center properly the PZT
    Reply   long run to test the appearance of high frequency noise, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 2025-07-10_-_long_run.png
today, long run directly at full power (33% amplifier ratio) => 98kW in the FPC at the very begining of the run.
(P=0.05 / I=0.0005 / D=0.6)

10-40 min : almost misalignment effect (CEP did not change so much)
Entry   optical attenuator added on the diffuser + new PID parameters, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
Today we did several long runs (~1h each) at ~23kW, 46kW, 66kW with different PID parameters which seems better.

P = 0.1
I  = 0.0015
Entry   Recipies for different FPC power, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
For ~ 46kW power in the FP-cavity:


Alplhanov amplifier ratio : 20%
 
Axis 18 position : -0004710 steps
    Reply   Recipies for different FPC power, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
For ~ 23kW power in the FP-cavity:


Alplhanov amplifier ratio : 15%
 
Axis 18 position : -0016014 steps
       Reply   Recipies for different FPC power, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 


For ~ 66kW power in the FP-cavity:


Alplhanov amplifier ratio : 25%
ELOG V3.1.4-395e101