40m QIL Cryo_Lab CTN SUS_Lab TCS_Lab OMC_Lab CRIME_Lab FEA ENG_Labs OptContFac Mariner WBEEShop
  TCS elog, Page 4 of 6  Not logged in ELOG logo
New entries since:Wed Dec 31 16:00:00 1969
Entry  Thu Feb 11 18:04:08 2010, Aidan, Laser, Ring Heater, Ring heater time constant 
I've been looking to see what the time constant of the ring heater is. The attached plot shows the voltage measured by the photodiode in response to
the heater turning on and off with a period of 30 minutes.
The time constant looks to be on the order of 600s.
Entry  Mon May 24 19:17:32 2010, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Replaced Brass Plate with Invar Hartmann Plate 
I just replaced the brass Hartmann plate with the Invar one. The camera was off during the process but has been turned on again. The camera is now warming
up again. I've manually set the temperature in the EPICS channels by looking at the on-board temperature via the serial communications.
 I also made sure the front plate was secured tightly.
Entry  Wed May 26 06:47:02 2010, Aidan, Laser, SLED, Switched off SLED - 6:40AM 
Entry  Mon Aug 9 10:58:37 2010, Aidan, Laser, SLED, SLED 15-day trend SLED_superlum_long_term_test_0005A_annotated_15-day_result.pdf
 Here's a plot of the 15-day output of the SLED.
Currently there is an 980nm FC/APC fiber-optic patch-cord attached to the SLED. It occurred to me this morning that even though the patch cord
is angle-cleaved, there may be some back-reflection than desired because the SLED output is 830nm (or thereabouts) while the patch cord is rated for 980nm.
Entry  Mon Sep 13 18:24:52 2010, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Enclosure for the HWS 00001.jpg00002.jpg00003.jpg00005.jpg
I've assembled the box Mindy ordered from Newport that will house the Hartmann sensor. It's mainly to reduce ambient light, air currents and to keep
the table cleaner than it would otherwise be.
We need to add a few more holes to allow access for extra cables.
Entry  Tue Sep 28 10:41:32 2010, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Aligning HWS cross-sample experiment - polarization issues 
I'm in the process of aligning the cross-sampling experiment for the HWS. I've put the 1" PBS cube into the beam from the fiber-coupled SLED and
found that the split between s- and p-polarizations is not 50-50. In fact, it looks more like 80% reflected and 20% transmitted. This will, probably, be
due to the polarization-maintaining patch-cord that connects to the SLED. I'll try switching it out with a non-PM maintaining fiber.
Entry  Tue Sep 28 17:53:40 2010, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Crude alignment of cross-sampling measurement 2010_09_28-HWS_cross_sample_expt_crude_alignment_01.pdf
I've set up a crude alignment of the cross-sampling system (optical layout to come). This was just a sanity check to make sure that the beam could successfully
get to the Hartmann sensor. The next step is to replace the crappy beam-splitter with one that is actually 50/50.
Attached is an image from the Hartmann sensor.
Entry  Wed Sep 29 16:49:36 2010, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Cross-sampling experiment power budget 00001.jpg
I've been setting up the cross-sampling test of the Hartmann sensor, Right now I'm waiting on a 50/50 BS so I'm improvising with a BS for 1064nm.
The output from the SLED (green-beam @ 980nm) is around 420uW (the beam completely falls on the power meter.) There are a couple of irises shortly
afterwards that cut out a lot of the power - apparently down to 77uW (but the beam is larger than the detection area of the power meter at this point -
Entry  Mon Oct 4 19:44:03 2010, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Cross-sampling experiment - two beams on HWS test001_two_beams_on_HWS.pdf
I've set up the HWS with the probe beam sampling two optics in a Michelson configuration (source = SLED, beamsplitter = PBS cube). The return beams from
the Michelson interferometer are incident on the HWS. I misaligned the reflected beam from the transmitted beam to create two Hartmann patterns, as shown
Entry  Tue Oct 5 12:51:16 2010, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Variable power in two beams of cross-sampling experiment test002_two_beams_on_HWS_analyze.pdfHartmann_Enclosure_Diagram__x-sampling.png
The SLED in the cross-sampling experiment produces unpolarized light at 980nm. So I added a PBS after the output and then a HWP (for 1064nm sadly) after
that. In this way I produced linearly p-polarized light from the PBS. Then I could rotate it to any angle by rotating the HWP. The only drawback was that
the HWP was only close to half a wave of retardation at 980nm. As a result, the output from this plate became slightly elliptically polarized.
Entry  Fri Feb 18 14:53:50 2011, Phil, Laser, Laser, LTG laser delivering specified power 
I got the LTG CO2 laser to deliver 50.02W as measured by the Thorlabs 200W power head today. This required running the Glassman HV supply at full power
(30.0kV, 31.1mA), tweaking the end grating and output coupler alignments, and cleaning the ZnSe Brewster windows on the laser tubes, and it only lasted
a few seconds before dropping back to ~48W, but the laser delivered the specified power. In the factory it delivered 55W at the 10.6 micron line I am using
Entry  Thu Feb 24 10:23:31 2011, Christopher Guido, Laser, Laser, LTG initial noise LTG_InitialTest.pdf
Cheryl Vorvick, Chris Guido, Phil Willems
Attached is a PDF with some initial noise testing. There are 5 spectrum plots (not including the PreAmp spectrum) of the laser. The first two are
with V_DC around 100 mV, and the other three are with V_DC around 200 mV. (As measured with the 100X gain preamplifier, so ideally 1 and 2 mV actual) We
Entry  Mon Mar 28 13:00:50 2011, Aidan, Laser, Hartmann sensor, To do: Check the polarization from the SLED 
Entry  Wed Mar 30 12:55:54 2011, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Prism modulation experiment 
I've set up a quick experiment to modulate the angle of the Hartmann sensor probe beam at 10mHz and to monitor the measured prism. The beam from the
SLED is collimated by a lens and this is incident on a galvo mirror. The reflection travels around 19" and is incident on the HWS. When the galvo
mirror is sent a 1.1Vpp sine wave, then beam moves around +/- 0.5" on the surface of the Hartmann sensor, giving around 50mrad per Vpp.
    Reply  Thu Mar 31 11:27:02 2011, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Prism modulation experiment 
I changed the drive amplitude on the function generator to 0.05Vpp and have measured the angle of deflection by bouncing a laser off the laser mirror
and projecting it 5.23m onto the wall. The total displacement of the spot was ~3.3mm +/- 0.4mm, so the amplitude of the angular signal is 1.6mm/5.23m ~
3.1E-4 radians. The Hartmann Sensor should measure a prism of corresponding magnitude.
Entry  Sun Apr 17 21:55:51 2011, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Hartmann sensor prism/displacement test HWS_prims.jpg
I've set up an experiment to test the HWS intensity distribution displacement measurement code. Basically the beam from a SLED is just reflecting off
a galvo mirror onto the HWS. The mirror is being fed a 0.02Vpp *10 gain, 10mHz sinewave from the function generator.
The experimental setup is shown below.
Entry  Mon May 30 10:53:00 2011, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Defocus vs time HWS_defocus_vs_temperature.pdf
 I've had the output from a fiber projected about 400mm onto the Hartmann sensor for around 5 days now. (The divergence angle from the fiber is
around 86 mrad).
I played around with the temperature of the lab to induce some defocus changes in the Hartmann sensor. The system is mostly linear, but there are
Entry  Mon May 30 20:11:27 2011, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Hartmann sensor lever arm calibration 
 I ran through the procedure to calibrate the lever arm of the Hartmann sensor. The beam from a 632.8nm HeNe laser was expanded to approximately
12mm diameter and injected into a Michelson interferometer. The Hartmann sensor was placed at the output port of the Michelson.

    I tilted one of the mirrors of the interferometer to induce a prism between the two beams at the output. This created about 135 vertical
Entry  Thu Sep 1 15:51:38 2011, Aidan, Laser, Ordering, Access Lasy50 50W laser arrived. 
 The 50W Access Laser is now in the lab. We need to wire up the interlock to the laser, plumb the chiller lines to the power supply and to the laser
head and also wire up all the electrical and electronics cables. Additionally, we will need to plumb the flow meter and attach a circuit to it that triggers
the interlock if the flow falls too low.
Entry  Mon Jun 5 16:41:59 2017, Aidan, Laser, Hartmann sensor, HWS long term measurement results. HWS_envelope_long_term.pdfHWS_optical_parameters_long_term.pdfHWS_envelope_long_term_mm.pdfIMG_9836.JPG
The data from the long-term measurement of the HWS is presented here. The beam envelope moves by, at most, about 0.3 pixels, or around 3.6 microns.
The fiber-launcher is about 5" away from the HWS. Therefore, the motion corresponds to around 30 micro-radians (if it is a tilt). The beam displacement
is around 4 microns.
Entry  Mon Oct 23 19:02:42 2017, Jon Richardson, Laser, Hartmann sensor, Mitigated Heating Beam Losses 
There were known to be huge (65%) heating beam power losses on the SRM AWC table, somewhere between the CO2 laser and the test optic. Today I profiled
the setup with a power meter, looking for the dominant source of losses. It turned out to be a 10" focusing lens which had the incorrect coating for
10.2 microns. I swapped this lens with a known ZnSe 10" FL lens (Laser Research Optics LX-15A0-Z-ET6.0) and confirmed the power transmittance to be
Entry  Mon Oct 30 17:13:32 2017, Jon Richardson, Laser, Hartmann sensor, Write-Up of CO2 Projector Measurements awc_srm_actuator_v1.pdf
For archive purposes, attached is a write-up of all the HWS measurements I've made to date for the SRM CO2 projector mock-up.
Entry  Thu Jan 18 10:09:50 2018, Jon Richardson, Laser, General, RIN Measurement of 400 mW CO2 Laser in Progress 
The 400 mW CO2 laser on the Hartmann table is currently configured for a measurement of its relative intensity noise. It is aligned to a TCS CO2P photodetector
powered by a dual DC power supply beside the light enclosure. I got some data last night with the laser current dialed back for low output power (0.5-10 mW
incident), but still need to analyze it. In the meantime please don't remove parts from the setup, as I may need to repeat the measurement with better
    Reply  Mon Jan 22 10:39:32 2018, Jon Richardson, Laser, General, RIN Measurement of 400 mW CO2 Laser in Progress SRM_CO2_RIN_v1.pdf
Attached for reference is the RIN measurement from the initial data.


The 400 mW CO2 laser on the Hartmann table is currently configured for a measurement of its relative intensity
Entry  Thu Feb 8 15:42:13 2018, Aidan, Laser, Laser, Low power CO2 laser [400mW] beam size measurement L3_CO2_laser_beam_size.mL3_CO2_Laser_154507-154935.pdf
I did a beam size/beam propagation measurement of the low power CO2 laser (Access Laser L3, SN:154507-154935)

Entry  Fri May 11 12:32:21 2018, Aidan, Laser, Hartmann sensor, HWS green LED fiber launcher LED_test_01_20180511.pdf
 [Aidan, Marie]

We tested the output of the fiber launcher D1800125-v3. We were using a 6mm spacer in the SM1 lens tube and 11mm spacer in the SM05 lens tube
and the 50 micron core fiber.
    Reply  Fri May 11 16:18:47 2018, Aidan, Laser, Hartmann sensor, HWS green LED fiber launcher LED_test_02_20180511.pdf
And here's the output of the fiber launcher when I fixed it at 313mm from the camera, attached an iris to the front and slowly reduced the aperture
of the iris.

The titles reflect the calculated second moment of the intensity profiles (an estimate of the equivalent Gaussian beam radius). The iris is successful
    Reply  Wed May 16 16:47:29 2018, Aidan, Laser, Hartmann sensor, HWS green LED fiber launcher - D1800125-v5_SN01 HWS_LED_D1800125_V5_sn01.pdfHWS_LED_D1800125_V5_sn01.mHWS_D1800125-v5_sn01_characterize_20180516.tar
Here is the output from D1800125-v5_SN01.


And here's the output of the fiber launcher when I fixed it at 313mm from the camera, attached an iris to
    Reply  Fri May 18 16:32:37 2018, Aidan, Laser, Hartmann sensor, HWS green LED fiber launcher - D1800125-v5_SN01 
Title was wrong - this is actually config [12,2,4,125]


Here is the output from D1800125-v5_SN01.
Entry  Thu Jun 21 17:12:38 2018, Aidan, Laser, Hartmann sensor, Two inch PBS from Edmund Optics - effect on ETM HWS transmission PBS_Thorlabs_v_EdmundOptics.pdf
I'm considering the 86-711 2" 532nm PBS from Edmund Optics for the ETM HWS at the sites.


The effect on the transmission through the system, compared to the THorlabs PBS, is shown in the attached plot.
Entry  Tue Jul 10 17:49:13 2018, Aria Chaderjian, Laser, General, July 10, 2018 IMG_4518.jpgIMG_4517.jpg
Went down to the lab and showed Rana the setup. He's fine with me being down there as long as I let someone know. He also recommended using an adjustable
mount  (three screws) for the test mirror instead of the mount with top bolt and two nubs on the bottom - he thinks the one with three screws as constraints
for the silica will be easier to model (and be more symmetric constraints)
Entry  Thu Jul 12 18:48:21 2018, Aria Chaderjian, Laser, General, July 12, 2018 
The beam reflecting off the test mirror was clipping the lens between gold mirror and test mirror, so I reconfigured some of the optics, unfortunately resulting
in a larger angle of incidence.

From the test mirror, the beam size increases much too rapidly to fit onto the 2-inch diameter lens with f=8 that was meant to resize the beam
Entry  Fri Jul 13 16:42:50 2018, Aria Chaderjian, Laser, General, July 13, 2018 
The table is set up. The HWS and SLED were moved slightly, and a minimal angle between the test mirror and HWS was achieved.

There are two possible locations for the f=60mm lens that will achieve appropriate magnification onto the HWS: 64cm or 50 cm from the
f=200mm lens. 
Entry  Mon Jul 23 10:04:19 2018, Aria Chaderjian, Laser, General, July 20, 2018 37767216_2077953269190954_5080703241788850176_n.jpg
With Jon's help, I changed the setup to include a mode-matching telescope built from the f=60mm (1 inch diameter) lens and the f=100mm lens. These
lenses are located after the last gold mirror and before the test optic. The height of the beam was also adjusted so that it is more centered on these
lenses. Note: these two lenses cannot be much further apart from each other than they currently are, or the beam will be too large for the f=100mm lens.
Entry  Tue Jul 24 16:52:44 2018, Aria Chaderjian, Laser, General, July 23, 2018 and July 24, 2018 
Attached the grid array of the HWS.

Applied voltage (5V, 7V, 9.9V, 14V) to the heater pad and took measurements of T and spherical power (aka defocus).

The adhesive of the temperature sensor isn't very sticky. The first time I did it it peeled off. (Second time partially peeled off).
Entry  Fri Aug 3 15:46:12 2018, Aria Chaderjian, Laser, General, August 3, 2018 
To the best of my ability, calculated the magnification of the plane of the test optic relative to the HWS (2.3) and input this value.

Increased the temperature slightly and saved data points of defocus to txt files when temperature leveled out. This was a slow process, as it
takes a while for things to level out. I only got up to about 28.5C, and will need to continue this process.
Entry  Thu Feb 4 19:45:56 2010, Aidan, Misc, Ring Heater, Ring heater transfer function - increasing collection area low-emissivity-tube.jpg
I mounted the thinner Aluminium Watlow heater inside a 14" long, 1" inner diameter cylinder. The inner surface was lined with Aluminium foil
to provide a very low emissivity surface and scatter a lot of radiation out of the end. ZEMAX simulations show this could increase the flux on a PD by
Entry  Wed May 26 14:58:04 2010, Aidan, Misc, Hartmann sensor, Hartmann sensor cooling fins added HWS_CONFIG1.jpg
14:55 -  Mindy stopped by with the copper heater spreaders and the cooling fins for the Hartmann sensor. We've set them all up and have turned on
the camera to see what temperature above ambient is achieves.
17:10 - Temperature of the HWS with no active cooling( Digitizer = 44.1C, Sensor = 36.0C, Ambient = 21.4C)
Entry  Tue Jun 15 16:30:10 2010, Peter Veitch, Misc, Hartmann sensor, Spot displacement maps - temperate sensitivity tests spot_displacements_same_temp_0611.jpgspot_displacements_diff_temp_0611.jpg
Results of initial measurement of temperature sensitivity of Hartmann sensor
"Cold" images were taken at the following temperature:
| before | 32.3 | 45.3 | 37.0 |
    Reply  Wed Jun 16 11:47:11 2010, Aidan, Misc, Hartmann sensor, Spot displacement maps - temperate sensitivity tests - PRISM Prism_as_radial_vector.pdf
I think that the second plot is just showing PRISM and converting it to its radial components. This is due to the fact that the sign of the spot displacement
on the LHS is the opposite of the sign of the spot displacement on the RHS. For spherical or cylindrical power, the sign of the spot displacement should
be the same on both the RHS and the LHS.
Entry  Thu Jun 17 07:40:07 2010, James K, Misc, Hartmann sensor, SURF Log -- Day 1, Getting Started 
 For Wednesday, June 16:
I attended the LIGO Orientation and first  Introduction to LIGO lecture in the morning.
Entry  Thu Jun 17 22:03:51 2010, James K, Misc, Hartmann sensor, SURF Log -- Day 2, Getting Started 
For Thursday, June 17:
Today I attended a basic laser safety training orientation, the second Introduction to LIGO lecture, a Summer Research Student Safety Orientation,
and an Orientation for Non-Students living on campus (lots of mandatory meetings today). I met with Dr. Willems and Dr. Brooks in the morning and went
Entry  Sat Jun 19 17:31:46 2010, James K, Misc, Hartmann sensor, SURF Log -- Day 3, Initial Image Analysis 7x

For Friday, June 18:
(note that I haven't been working on this stuff all of Saturday or anything, despite posting it now. It was getting late on Friday
Entry  Tue Jun 22 00:21:47 2010, James K, Misc, Hartmann sensor, Surf Log -- Day 4, Hartmann Spot Flickering Investigation 7x
 I started out the day by taking some images from the CCD with the
OLED switched off, to just look at the pattern when it's dark. The images looked like this:
Entry  Tue Jun 22 22:30:24 2010, James K, Misc, Hartmann sensor, SURF Log -- Day 5, more Hartmann image preliminary analysis 13x
 Today I spoke with Dr. Brooks and got a rough outline of what my experiment for the next few weeks will entail. I'll be getting more of the details
and getting started a bit more, tomorrow, but today I had a more thorough look around the Hartmann lab and we set up a few things on the optical table.
The OLED is now focused through a microscope to keep the beam from diverging quite as much before it hits the sensor, and the beam is roughly aligned to
    Reply  Wed Jun 23 06:49:48 2010, Aidan, Misc, Hartmann sensor, SURF Log -- Day 5, more Hartmann image preliminary analysis 
Nice work!

Entry  Wed Jun 23 22:57:22 2010, James K, Misc, Hartmann sensor, SURF Log -- Day 6, Centroiding 10x
 So in addition to taking steps towards starting to set stuff up for the experiment in the lab, I spent a good deal of the day figuring out how
to use the pre-existing code for finding the centroids in spot images. I spent quite a bit of time trying to use an outdated version of the code that didn't
work for the actual captured images, and then once I was directed towards the right version I was hindered for a little while by a bug.
Entry  Fri Jun 25 00:11:13 2010, James K, Misc, Hartmann sensor, SURF Log -- Day 7, SLED Beam Characterization BeamData.xlsxbeam_pdfs.zipbeamdata.mgsbeam.m

In order to conduct future optical experiments with the SLED and to be able to predict the behavior of the beam as it propagates across the
Entry  Fri Jun 25 10:47:08 2010, Aidan, Misc, aLIGO Modeling, Uploaded aLIGO axicon+ITM COMSOL model to the 40m SVN aLIGO_axicon_spacing_post-magnification_optimization.jpg
I added a COMSOL model of the aLIGO ITM being heated by an axicon-formed annulus to the 40m SVN. The model assumes a fixed input beam size into an axicon
pair and then varies the distance between the axicons. The output is imaged onto the ITM with varying magnitudes. The thermal lens is determined in the
ITM and added  to the self-heating thermal lens (assuming 1W absorption, I think - need to check). The power in the annulus is varied until the sum
    Reply  Fri Jun 25 10:59:43 2010, Aidan, Misc, aLIGO Modeling, Uploaded aLIGO axicon+ITM COMSOL model to the 40m SVN Screen_shot_2010-06-25_at_11.01.38_AM.png
Here are the results in the annulus thickness vs annulus diameter space ...

ELOG V3.1.3-