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    Reply  Thu Sep 21 01:32:00 2017, gautam, Update, ALS, AUX X Innolight AM measurement running Innolight_AM.pdfInnolight_AM.tar.gzIMG_7599.JPG20170921_203741_TFAG4395A_21-09-2017_115547_FourSquare.pdf

We set up a measurement of the AUX X laser AM today. Some notes:

PDA 55 that was installed as a power monitor for the AUX X laser has been moved into the main green beam path - it is just upstream of
    Reply  Thu Sep 21 01:55:16 2017, rana, Update, ALS, X End table of Shame 20170921_003143.jpg20170921_002430.jpg20170921_002243.jpg20170921_001906.jpg
Image #1: No - we do not use magnetic mounts for beam dumps. Use a real clamp. It has to be rigid. "its not going anywhere" is a nonsense statement;
this is about vibration amplitude of nanometers.

Image #2: No - we do not use sticky tape to put black glass beam dumps in place ever, anywhere. Rigid dumps only.
    Reply  Thu Sep 21 15:23:04 2017, gautam, Omnistructure, ALS, Long cable from LSC->IOO 

We laid out a 45m long BNC cable from the LSC rack to the IOO rack via overhead cable trays. There is ~5m excess length on either side, which
have been coiled up and cable-tied for now. The ends are labelled "TO LSC RACK" and "TO IOO RACK" on the appropriate ends. This is
    Reply  Tue Sep 26 19:10:13 2017, gautam, Update, ALS, Fiber ALS setup neatened IMG_7605.JPG
[steve, gautam]

The Fiber ALS box has been installed on the existing shelf on the PSL table. We had to re-arrange some existing cabling to make this possible,
but the end result seems okay (to me). The box lid was also re-installed.
    Reply  Wed Sep 27 00:20:19 2017, gautam, Update, ALS, More AM sweeps TFAG4395A_26-09-2017_202344_FourSquare.pdflowTemp.tgzTFAG4395A_26-09-2017_231630_FourSquare.pdfhighTemp.tgz
Attachment #1: Result of AM sweeps with EX laser crystal at nominal operating temperature ~ 31.75 C.

Attachment #2: Tarball of data for Attachment #1.

Attachment #3: Result of AM sweeps with EX laser crystal at higher operating temperature ~ 40.95 C.
    Reply  Wed Sep 27 23:44:45 2017, gautam, Update, ALS, Proposed PM measurement setup IMG_7609.JPG
Attachment #1 is a sketch of the proposed setup to measure the PM response of the EX NPRO. Previously,
this measurement was done via PLL. In this approach, we will need to calibrate the DFD output into units of phase, in order to calibrate the transfer
function measurement into rad/V. The idea is to repeat the same measurement technique used for the AM - take ~50 1 average measurements with the AG4395,
    Reply  Fri Sep 29 11:16:52 2017, Steve, Update, ALS, Y End table corrected ETMYf1.jpg
The first Faraday isolater rejected beam path from the NPRO is fixed.

    Reply  Fri Oct 6 17:08:09 2017, Steve, Update, ALS, X End table beam traps corrected c1.jpgc2.jpgc3.jpgc4.jpg
There are no more double sided tape on this table.

Entry  Thu Jan 4 12:46:27 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay FiberALS.pdfFiberALS.svg.zip
Attachment #1 is the updated
diagram of the Fiber ALS setup. I've indicated part numbers, power levels (optical and electrical). For the light power levels, numbers in green
are for the AUX lasers, numbers in red are for
Entry  Tue Jan 9 21:38:00 2018, gautam, Update, ALS, ALS recovery GreenLockStability.pngALS_OLTFs_20180109.pdfALS_OLTF_data_20180109.tar.bz2

Aligned IFO to IR.

Ran dither alignment to maximize arm transmission.
Centered Oplev reflections onto their respective
QPDs for ITMs, ETMs and BS, as DC alignment reference. Also updated all the DC alignment save/restore files with current alignment. 

the first 5 bullets of elog13325. The AUX laser power monitor PD remains to be re-installed
    Reply  Thu Jan 11 14:22:40 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay 
I did a cursory check of the ALS signal chain in preparation for commissioning the IR ALS system. The main elements of this system are shown in my diagram
in the previous elog in this thread.

Questions I have:
    Reply  Thu Jan 11 20:51:20 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay IMG_5112.JPG
After labeling cables I would disconnect, I pulled the box out of the LSC rack. Attachment #1 is a picture of the insides of the box - looks like it
is indeed just two lengths of cabling. There was also some foam haphazardly stuck around inside - presumably an attempt at insulation/isolation.

Since I have the box out, I plan
    Reply  Tue Jan 16 21:50:53 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay 
With Johannes' help, I re-installed the box in the LSC electronics rack. In the end, I couldn't find a good solution to thermally insulate the
inside of the box with foam - the 2U box is already pretty crowded with ~100m of cabling inside of it. So I just removed all the haphazardly placed foam
and closed the box up for now. We can evaluate if thermal stability of the delay line is limiting us anywhere we care about and then think about what to
    Reply  Thu Jan 18 00:35:00 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay IR_ALS_20180118.pdfC2B4C1DD-6528-4067-9C13-6BD248629AD6.MOV

I am facing
two problems:

The X arm beat seems to be broadband noisier
    Reply  Fri Jan 19 11:34:21 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay IR_ALS_20180119.pdf
I swapped the inputs to the ZHL-3A at the PSL table - so now the X beat RF signals from the beat mouth are going through what was previously the Y arm
ALS electronics. From Attachment #1, you can see that the Y arm beat is now noisier than the X. The ~5kHz peak has also vanished.

So I will pursue this strategy of switching to try and isolate where the problem lies...
    Reply  Fri Jan 19 23:04:11 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay 
[rana, kevin, udit, gautam]

quick notes of some discussions we had today:

Earlier in the day, Udit and I measured (with a 20dB coupler and AG4395) ~20dBm of RF beat power at input to power splitter (just before
    Reply  Wed Jan 24 00:33:31 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay IMG_6866.JPG
I did some work on the PSL table today. Main motivations were to
get a pickoff for the BeatMouth PSL beam before any RF modulations are imposed on it, and to improve the mode-matching into the fiber.
Currently, we use the IR light reflected by the post doubling oven harmonic separator. This has the PMC modulation sideband on it, and also some green
Entry  Wed Jan 24 00:58:59 2018, gautam, Update, ALS, X Green PDH modulation depth 
On Friday, while Udit and I were doing some characterization of the EX+PSL IR beat at the LSC rack, I noticed that there were sidebands around the main
beat peak at 20dBm lower level. These were offset from the main peak by ~200kHz - I didn't do a careful characterization but because of the symmetric
nature of these sidebands and the fact that they appeared with the same offset from the main peak for various values of the central beat frequency, I hypothesize
    Reply  Wed Jan 24 10:45:14 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay 
I was looking into the physics of polarization maintaining fibers, and then I was trying to remember whether the fibers we use are actually polarization
maintaining. Looking up the photos I put in the elog of the fibers when I cleaned them some
months ago, at least the short length of fiber attached to the PD doesn't show any stress elements that I did see in the Thorlabs fibers. I'm pretty
    Reply  Thu Jan 25 13:18:41 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay preampProposed.pdf
I was looking at this a little more closely. As I understand it, the purpose of the audio differential IF amplifier is:

To provide desired amplification at DC-audio frequencies
To low pass the 2f component of the mixer output

#1 shows, the changes to the TF of this stage as a result of changing R19->50ohm, R17->500ohm. For the ALS application, we expect the beat signal
    Reply  Thu Jan 25 23:59:14 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay 
I tried to couple the PSL pickoff into the fiber today for several hours, but got nowhere really, achieved a maximum coupling efficiency of ~10%. TBC
tomorrow... Work done yesterday and today:

I changed the collimator from the fixed focal length but adjustable lens position CFC-2X-C to the truly fixed F220-APC-1064 recommended
    Reply  Fri Jan 26 20:03:09 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay 
I think part of the problem was that the rejected beam from the PBS was not really very Gaussian - looking at the spot on the beam profiler, I saw at
least 3 local maxima in the intensity profile. So I'm now switching strategies to use a leakage beam from one of the PMC input steering optics- this
isn't ideal as it already has the PMC modulation sideband on it, and this field won't be attenuated by the PMC transmission - but at least we can
    Reply  Wed Jan 31 15:45:22 2018, gautam, Update, ALS, Fiber ALS assay IMG_6875.JPG
Attachment #1 shows the current situation of the PSL table IR pickoff. It isn't the greatest photo but it's hard to get a good one of this setup. Now there is no need to open the Green PSL shutter for there to be an IR beat note.

The key to improving the mode-matching was to abandon my "measurements" of the input mode and the mode from the collimator.
    Reply  Wed Jan 31 16:29:42 2018, gautam, Update, ALS, Modulation depths PMCmodDepth.pdfXPDH.pdf
I used the Beat Mouth to make a quick
measurement of the PMC and EX modulation depths. They are, respectively, 60mrad
and 90mrad. See Attachments #1 and
    Reply  Wed Jan 31 16:33:53 2018, gautam, Update, ALS, ALS electronics at LSC rack 
[steve, gautam]

We installed some rails to mount
the 2U chassis containing ~100m of delay line cabling, and the 1U chassis containing
    Reply  Wed Jan 31 22:32:11 2018, gautam, Update, ALS, ALS signal chain + power budget FiberALS_PowerBudget.pdfpreampProposed.pdf

I do not have an answer to the question
"What is an appropriate gain for the IF amplifier stage in the D0902745 FET demod boards?", because of the following problems. 

    Reply  Thu Feb 1 01:24:56 2018, gautam, Update, ALS, D0902745 revamp underway PSLinterlock.png
I effected the change to the Audio IF preamp stage on channels 3 and 4 (Xarm and Yarm respectively) using the resistors Steve ordered (the ones Rana
ordered don't have any labeling on them, and I couldn't tell the 50ohm and 500ohm ones apart except
by looking at the label on the ziplock bag they came in
    Reply  Thu Feb 1 15:31:12 2018, gautam, Update, ALS, ALS signal chain + power budget 

A reasonable level of RF beatnote power for operating
within the specs of the demod board is 17dBm arriving at the input to the power splitter just before the delay line.


    Reply  Fri Feb 2 00:26:34 2018, gautam, Update, ALS, D0902745 revamp underway 
I saw some interesting behaviour of the Audio IF amplifier stage on the demod board today, by accident. I was testing the board for I/Q orthogonality
and gain balance, when I noticed a large gain imbalance between the I and Q channels for both Board #3 and #4, which are the ones we use for the IR ALS
demodulation. This puzzled me for some time, but then I realized that I had only reduced the gain of this stage from x100 to x10 for the I channel, and
    Reply  Fri Feb 2 13:16:55 2018, gautam, Update, ALS, ALS signals whitening switching ALS_whitening_switching.pdfALS_whitening_switching_works.pdf
While setting up for this measurement, I noticed something odd with the whitening switching for the ALS channels. For the usual LSC channels, the whitening
is set up such that switching FM1 on the MEDM screen changes a BIO bit which then enables/disables the analog whitening stage. But this feature doesn't
seem to be working for the ALS channels - I terminated all 4 channels at the LSC rack, and measured the spectrum of the IN1 signals with DTT in the two
    Reply  Mon Feb 5 14:11:01 2018, gautam, Update, ALS, Huge harmonics in ALS channels ALSpowerlineHarmonics.pdf2A1B3AC4-4059-416A-AD88-8AB0431D7A55.jpeg
I've been trying to setup for the THD measuremetn at the LSC rack for a couple of days now, but am plagued by a problem summarized in Attachment
#1: there are huge harmonics present in the channel when I hook up the input to the whitening board D990694 to the output of a spare DAC
channel at the LSC rack. Attachment #2 summarizes my setup. I've done the following checks in trying to debug this problem,
    Reply  Mon Feb 5 22:57:28 2018, gautam, Update, ALS, Huge harmonics in ALS channels 
Did some quick additional checks to figure out what's going on here.

The SOS/dewhite board for which I didn't have a DCC number is D000316.
It has a single ended output.
I confirmed that the origin of this noise has to do with the ground of the aforementioned D000316 - as mentioned
    Reply  Tue Feb 6 11:13:26 2018, gautam, Update, ALS, Possible source of ground loop identified A68AF89C-E8A9-416D-BBD2-A1AD0A51E0B5.jpeg
I think I've narrowed down the source of this ground loop. It originates from the fact that the DAC from which the signals for this board are derived sits in an expansion chassis in 1Y3
    Reply  Tue Feb 6 22:55:51 2018, gautam, Update, ALS, Possible source of ground loop identified 
[koji, gautam]

We discussed possible solutions to this ground loop problem. Here's what we came up with:

Option #1 - Configure the DAC card to receive a ground voltage reference from the same source as that which defines the LSC rack ground.
    Reply  Wed Feb 7 10:16:26 2018, gautam, Update, ALS, ALS signal chain + power budget 
After emailing the technical team at Menlo, I have uploaded the more detailed information they have given me on our wiki.


The trouble is, I don't know what the transimpedance gain of the Fiber Beat PDs are. The datasheet suggests
    Reply  Wed Feb 7 15:51:15 2018, gautam, Update, ALS, D0902745 revamp complete 6613CD37-5014-44AE-B1FE-6F6A8137DF62.jpeg
Summary of my tests of the demod boards, post gain modification:

DC tests (supply voltage, DC offsets at I and Q outputs, power LEDs etc)
RF tests

Back panel RF and LO power
level monitor calibration
Coupling factor from RFinput to RFmon channel
Conversion loss as a function of demodulated beat frequency
    Reply  Thu Feb 8 00:33:20 2018, gautam, Update, ALS, D990694 characterization / THD measurement plan D990694THD_trial.pdf
I decided to try doing the THD measurement with a function generator. Did some quick trials tonight to verify that the measurement plan works. Note that for the test, I turned off the z=15,p=150 whitening filter
- I'm driving a signal at ~100Hz and should have plenty of oomph to be seen above ADC noise.
    Reply  Thu Feb 8 01:27:16 2018, Koji, Update, ALS, D990694 characterization / THD measurement plan 
> So my question is - should we just
cut the PCB trace and add this series resistance for the 4 ALS signal channels, and THEN measure the THD? 

    Reply  Thu Feb 8 12:00:09 2018, gautam, Update, ALS, D990694 is NOT differential receiving 
Correcting a mistake in my earlier
elog: the D990694 is NOT differential receiving, it is single ended receiving via the front panel
SMA connectors. The aLIGO version of the whitening board, D1001530
    Reply  Thu Feb 8 13:13:14 2018, gautam, Update, ALS, D990694 pulled out IMG_5131.JPGIMG_5133.JPGD990694-B_cuttingPlan.pdf
After labeling all cables, I pulled out one of the D990694s in the LSC rack (the one used for the ALS X signals, it is Rev-B1, S/N 118 according to the
sticker on it).

Took some photos before cutting anything. Attachments #1-3 are my cutting plans (shown for 1 channel, plan is to do it for both ALS channels
    Reply  Thu Feb 8 18:10:36 2018, gautam, Update, ALS, D990694 pulled out 
This is proving much more challenging than I thought - while Cut #1 was easy to identify and execute, my initial plan for Cut #2 seems to not have isolated
the input of the second opamp (as judged by DMM continuity). Koji pointed out that this is actually not a robust test, as the switches are in an undefined
state while I am doing these tests with the board unpowered. It seems rather complicated to do a test with the board powered out here in the office area
    Reply  Fri Feb 9 13:37:44 2018, gautam, Update, ALS, THD measurement trial THD_trial.pdf
I quickly put together some code that calculates the THD from CDS data and generates a plot (see e.g. Attachment #1).

Algorithm is:

Get data (for now, offile file, but can be readily adapted to download data live or from NDS).
Compute power spectrum using
Entry  Fri Feb 16 01:09:55 2018, gautam, Update, ALS, EX green locking duty cycle GreenLock8hrs.png
I have been puzzled as to why the duty cycle of the EX green locks are much less
than that of the EY NPRO. If anything, the PDH loop has higher bandwidth and comparable stability margins at the X end
than at the Y end. I hypothesize that this is because the EX laser (Innolight 1W Mephisto) has actuation PZT coefficient 1MHz/V, while the EY laser (Lightwave
    Reply  Fri Feb 16 01:34:40 2018, gautam, Update, ALS, D0902745 in-situ testing BeatMouthX_20180216.pdfIMG_5134.JPG
Having implemented the changes to the audio amplifier stage, I re-installed this unit at the LSC rack, and did some testing. The motivation was to determine the shape of the ALS error signal spectrum, so that I can design a whitening
preamp accordingly. Attachment #1
    Reply  Tue Feb 20 23:08:27 2018, gautam, Update, ALS, D0902745 in-situ testing BeatMouthX_20180220_diffOut.pdf
Attachment #1 shows the ALS noise measurement today. Main differences from the spectrum posted last week is that

I have tried to align the input polarization
axis (p-pol) to the fast axis of the fiber, and believe I have done it to ~75dB.
Steve and I installed some 
    Reply  Thu Feb 22 00:09:11 2018, gautam, Update, ALS, D0902745 in-situ testing daughterBoard_TF.pdfdaughterBoard_noise.pdfIMG_6906.JPG
I thought a little bit about the design of the preamp we want for the demodulated ALS signals today. The requirements are:

DC gain that doesn't cause ADC saturation.
Audio frequency gain that allows the measured beat signal spectrum
    Reply  Sun Feb 25 00:03:12 2018, gautam, Update, ALS, Daughter board prototyping schematic.pdfdaughterBoard_TF.pdfdaughterBoard_noise.pdfTEK00000.PNGdaughterBoard_noise.pdf
Using one of the prototype PCB
boards given to me by Johannes, I put together v1 of this board and tested it. 

Attachment #1 - Schematic with stages grouped by function and labelled. 
    Reply  Mon Feb 26 20:55:56 2018, rana, Update, ALS, Daughter board prototyping 
Looks good.

* for bypass type applications, you don't have to use Wima caps (which are bigger and more expensive). You can just use any old ceramic
SMD cap.
    Reply  Tue Feb 27 21:10:45 2018, gautam, Update, ALS, Daughter board testing IMG_6912.JPGIMG_6913.JPGIMG_6914.JPG
I thought a little bit about the next steps in testing the daughter board. The idea is to install this into the existing 1U chassis and tap the differential
output from the FET Mixers as inputs to the daughter board. Looking at the D0902745
schematic, I think the best way to do this is to simply remove L3, L4, C10, C11, C15 and C16. I will then use the pads for L3 and L4 to pipe the differential
    Reply  Wed Feb 28 19:13:25 2018, gautam, Update, ALS, ADC test for differential receiving in c1lsc c1lsc_ADCtest.png
[koji, gautam]

we did a bunch of tests to figure out the feasibility of the plan I outlined last night. Bottom line is: we appear to have a working 64 channel ADC (but
ELOG V3.1.3-