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    Reply   lock oscillateur 33MHz - synthé 500MHz, posted by Ronic Chiche at Optical room about detectors and electronics 20230908_190054.jpg
this afternoon, I installed the frequency detection scheme in the bunker :

- I changed the large reflected photodiode DET100 by a fast small DET10.

- a 50ohms splitter is connected to the photodiode :
    Reply   33MHz oscillator + Alphanov amplifier lock, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics 
redoing the PDH error signal scheme with discrete components is more flexible and it is easier to check the signal/noise ratio.
now, we are able to get a quite clean lock only with the PZT correction (w/o fast feedback correction using the EOM) even with both motors controllers
ON (cavity and laser).
    Reply   Removing high order modes, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics 
yesterday with Daniele, we tried again to move the arm horizontally and vertically from the "zero position" to have a better understanding
of the beahvior,
but it is roughly the same :
    Reply   lock oscillateur 33MHz - synthé 500MHz, posted by Ronic Chiche at Optical room about detectors and electronics 
this afternoon, I tried to lock the FP-cavity on a local 500MHz synthesizer as a frequency reference
(it's faster to change the frequency from the sythesizer than from the FP cavity !!!)

I found some parameters on the PID of the Laselock to phase-lock the reference and the FP-cavity
    Reply   lock oscillateur 33MHz - synthé 500MHz, posted by Ronic Chiche at Optical room about detectors and electronics 20230913_114202.jpg
this morning, I added a Thorlabs lowpass filter at 1kHz after the mixer and a resistor at the Laselock output to the FP-cavity PZT.
I set the PID with P=10 and I=D~0

in attachement, a plot of the 500MHz mixer output, before and during the lock.
    Reply   work with HV voltage on the Laselock, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
This afternoon, I connected the HV output of the Laselock (instead of the standard 0-10V output) to the FP-cavity PZT to increase the locking range.
I didn't see any degradation of the FP-cavity/synthesizer lock.




Ronic
    Reply   lock oscillateur 33MHz - synthé 500MHz, posted by Ronic Chiche at Optical room about detectors and electronics 
this afternoon, I firstly connected the HV output of the Laselock to the FP-cavity PZT : https://elog.lal.in2p3.fr/FPC/THOMX+commissioning/248

locking the FP-cavity on the local synthesizer works better with the improved HV output range.
the ~20Hz oscillation in the beating signal of the FP-cavity/synthesizer is still there.
    Reply   lock oscillateur 33MHz - synthé 500MHz, posted by Ronic Chiche at Optical room about detectors and electronics 
this afternoon, we were able to lock the laser on the FP-cavity and the FP-cavity on the Ring reference oscillator in a same time from the control room.

the procedure when laser, cavity and reference oscillators are far in frequency, is :
1) start the amplifier to get the laser signal in the reference photodiode used to measure the 33MHz.
Entry   20Hz oscillation in the locking between Laser and FP-cavity, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics 
this morning, we tried to find the origin of the 20Hz oscillation.

- we switched OFF the laser Smaract motors controller => no change

- then, we addionally disconnected the FP-cavity PZT cable from the Laselock (we put a charge of 1kohm) => no change
    Reply   20Hz oscillation in the locking between Laser and FP-cavity, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics 
this afternoon, we did 2 tests to better understand this 20Hz oscillation:

- we locked the amplified laser directly to the 500MHz ring reference oscillator, without any intermediate locking to the FP-cavity => no
change
    Reply   Fast feedback loop between laser and FP cavity, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
this afternoon, we tried to better understand how to drive properly the EOM to kill high frequency noise.

we locked to laser on the FP-cavity as usual.

then we injected a 0-10V square signal on the laser EOM @ 1KHz (with fast rise and fall times ~ 10ns)
Entry   !!! strange FP cavity behavior => impossible to lock !!!, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics 20230915_172239.jpg
suddenly, BEFORE switching the HV amplifier ON and BEFORE connecting it to the EOM (in order to explore the HV effect on the EOM for the fast feedback
loop),
we lost the lock between the laser and the FP-cavity: in attchement a plot a the lock with the "best" PID parameters.
Entry   drift calculation for the SMA100A, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics Capture1.PNGCapture2.PNG
the goal is to estimate what could be the frequency drift at 500MHz for the SMA100A: see phase noise datasheet in attachement

Sphi(f) = FFT ( Rphi(T) ) = FFT ( < Phi(t) Phi(t+T) > )

at low frequency, Sphi(f) ~ A / (f^n) = A*(2pi)^n / (i2pi*f)^n => Rphi(T) = A*(2pi)^n*T^(n-1) / (n-1)!
    Reply   !!! strange FP cavity behavior => impossible to lock !!!, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics 
this morning, we tried:

- to move a bit the arm of the L-shape off the beam axis (in case of it could have touch something and induce vibrations) => no effect

- to change the CEP to get an equivalent lower Finesse => weak improvement
    Reply   !!! strange FP cavity behavior => impossible to lock !!!, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics 
it could be also an optical unstability, as when the intra-cavity power increases, the radius of curvatures of the mirrors increases too due to thermal
effect, and then one could go in the instability region.

but if it was the case, by reducing the power in the FP-cavity, we would also reduce the thermal effect and then, we would come back in the stability
    Reply   !!! strange FP cavity behavior => impossible to lock !!!, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics 20230920_131634.jpg20230920_131559.jpg
This morning,

- I installed the fast feedback loop.
now, the error signal goes to the Laselock AND
    Reply   !!! strange FP cavity behavior => impossible to lock !!!, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics | detectors and electronics 
this afternoon, in adjusting the CEP and improving the parameters of the lock, I was able to get ~ 47kW stable inside the cavity, always for 30% of laser
amplification ratio.

it confirms that the Finesse, and then the gain of FP-cavity, has suddenly increased thanks to some "mirrors surface cleaning"
    Reply   Fast feedback loop between laser and FP cavity, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about lasers and optics | detectors and electronics 
I copy the post about Fast Feedback loop : https://elog.lal.in2p3.fr/FPC/THOMX+commissioning/265

This morning,

- I installed the fast feedback loop.
    Reply   lock oscillateur 33MHz - synthé 500MHz, posted by Ronic Chiche at Optical room about detectors and electronics 
after a sudden FP-cavity Finesse increase, we had to install the Fast Feedback Loop in order to continue to lock the cavity.

this afternoon, I was able to lock both the FP-cavity and the Laser on the 500.25MHz oscillator reference.

I had to change the CEP to reduce the effective Finesse and help to get a better stabililty => P ~ 25kW inside the FP-cavity for 30% of laser
Entry   !!! strange amplifier beam pointing fluctuations !!!, posted by Ronic Chiche at ThomX igloo about mechanics | lasers and optics 
this morning, I locked the cavity to ~25kW without any problem.

but this afternoon, the reflected power exhibited low frequency (~1Hz) fluctuations of about 10% without any lock.
the reflected PhD is a DET10 which has a small surface.
ELOG V3.1.4-395e101