F. Wicek 1 Présentation Calva Cavité pour l’Acquisition du Lock de Virgo Avancé tester un nouveau schéma d’acquisition du contrôle en utilisant des lasers.

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1 F. Wicek 1 Présentation Calva Cavité pour l’Acquisition du Lock de Virgo Avancé tester un nouveau schéma d’acquisition du contrôle en utilisant des lasers auxiliaires

2 F. Wicek 2 Adv. Virgo: Nouvelles contraintes puissance laser recyclage du signal ? Complexité de la procédure d’acquisition du contrôle septième miroir Finesse des miroirs Force sur les miroirs

3 F. Wicek 3 Calva: Principe L’idée principale est de contrôler chaque degré de liberté, de façon indépendante, avec un laser dédié. Ceci est rendu possible par l’utilisation de lasers de longueur d’ondes différentes de celle du laser principal. En effet, la réflectivité des miroirs dépend de la longueur d’onde et en choisissant judicieusement les lasers auxiliaires on peut faire en sorte qu’ils ne soient sensibles qu’à un seul degré de liberté. Une fois que chaque degré de liberté est sous contrôle, l’interféromètre est amené de manière déterministe à son point de travail où le contrôle linéaire peut être activé. Il faut souligner que cette technique n’aura aucun effet sur la sensibilité finale mais elle devrait permettre de faciliter et accélérer l’acquisition du point de fonctionnement de l’instrument et d’augmenter le cycle utile du détecteur.

4 F. Wicek 4 Calva: Infrastructure 2 salles blanches (classe 100000) Vide: 10 -6 mbar 3 enceintes et 2 tubes: 5m et 50m:

5 F. Wicek 5 Transmittance d’une cavité Fabry-Pérot A une résonance la transmittance de la cavité est maximum Module et phase de la transmittance d’une cavité Fabry-Pérot: L=1m ; F =50 ; p=2 10 -4 ; t 2 = 10 -3 δν FWHM

6 F. Wicek 6 Cavité Fabry-Pérot (suite) L’écart entre deux résonances est appelé l’intervalle spectral libre Δ v ISL = c /2L Définition de la finesse: F = Δ v ISL / δ v FWHM Intensité transmise aux résonances d’une cavité Fabry-Perot la transmittance d’une cavité Fabry-Pérot est une fonction paire de la fréquence, l’intensité réfléchie ou transmise ne peut nous renseigner si la fréquence du laser est située avant ou après la résonance de la cavité. De sorte qu’il est nécessaire que le système soit capable de donner la dérivée de l’intensité

7 F. Wicek 7 La technique Pound Drever Hall Signal d’erreur Schéma de principe de la technique Pound DreverHall Laser Oscilateur local Mixer Cavité optique Photodiode Beam splitter Phase shifter φ Filtre Passe- Bas Pockels cell démodulateur

8 F. Wicek 8 Modulation en phase du laser Fréquence du laser et fréquences des bandes de modulation V 0 + V m La puissance de sortie en réflexion contient: un terme continu P DC (m, V 0, V m ) 2 termes à la fréquence V m : P ACcos (m, V 0, V m ) cos(2π V m t) P ACsin (m, V 0, V m ) sin(2π V m t) V 0 - V m V0V0 V 0 =10 14 Hz V m =10 6 Hz

9 F. Wicek 9 Procédé de démodulation La puissance de sortie est « mélangée » avec le même signal de fréquence V m ce qui permet d’extraire les termes non-continus P AC : En effet: –P DC sin (2π V m t)  composante à la fréquence V m –sin (2π V m t)  terme continu et à 4 V m –P ACcos cos(2π V m t) sin (2π V m t)  terme continu et à 4 V m –sin (2π V m t)  terme continu et à 4 V m –P ACsin sin(2π V m t) sin (2π V m t)  terme continu et à 4 V m On applique un filtre passe-bas dont le pôle est << V m Le signal d’erreur en réflexion se calcule en se rappelant que les bandes latérales de modulation sont quasiment réfléchies intégralement et sans déphasage. On obtient le signal suivant: Avec F la finesse de la cavité σ le coefficient de couplage

10 F. Wicek 10 Boucle d’asservissement M1M2 Laser (1064nm-1W) +EOM Principal M3 Incid. Princ. (DC) Reflex princ. 5m50m Transm. princ. DC + I & Q Laser auxiliaire (1319nm-0,3W) Transm. princ. DC + I & Q Reflex aux. (DC) Incident aux. (DC) Électronique LAL Salle 1Salle 2 F=15 @1064nm F=620@1064nm F= 3@1319nm

11 F. Wicek 11 Activités récentes: Remplacement d’une bobine sur la tour 2 Bruit issu du laser 1319 nm (pb d’alim d’une photodiode) Objectif: « locker » la grande cavité avec le laser principal