Frequency dependent squeezing JeanPierre Zendri In rappresentanza delle

Frequency dependent squeezing: Jean-Pierre Zendri In rappresentanza delle Sezioni INFN di Genova Roma II Pisa Napoli Padova TIFPA Cascina 12 Settembre 2017 Roma I Perugia 1

Schema banco ottico attuale al 1500 W Cascina 12 Settembre 2017 2

Misura potenza di soglia dell’OPO Isoglia= 115 m. W Cascina 12 Settembre 2017 3

Prima misura di luce squeezed Contrasto >97% I. Perdite ottiche ordine 40% II. Presenza rumore acustico e stray light Cascina 12 Settembre 2017 4

Inscatolatura tavolo Altre attività previste per il 2017: § Installazione ottiche nuove (PBS e dicrorici superpolished e lamine nuove, specchi superpolished (ordinati)) § Installazione beam dump Cascina 12 Settembre 2017 5

Coherent Control: in corso Cascina 12 Settembre 2017 6

Integrazione dei controlli in Virgo completata Python and Tango system integrated in the VIRGO DAQ 4 PDH, 1 MZ, 2 CC, HOM AUDIO 12 RF chanels OPO and SHG T. control 2 (3) OPLL Optical Bench Completata

Integrazione dei controlli in Virgo Python and Tango system integrated in the VIRGO DAQ 4 PDH, 1 MZ, 2 CC, HOMO AUDIO 12 RF chanels OPO and SHG T. control 2 (3) OPLL Optical Bench

Ottimizzazione elettronica q Nuovi HV drivers q Ottimizzazione e caratterizzazione DDS e PLL completata Cascina 12 settembre 2017 9

Alcune difficoltà riscontrate q La temperatura in sala sperimentale non è stabile !! Questo problema che si trascina da mesi ha un impatto estremamente negativo sull’efficienza del lavoro sul sito. Il problema va risolto con la massima urgenza q Un nuovo progetto, lo squeezer AEI, sta drenando energie Cascina 12 Settembre 2017 10

The AEI squeezer December 2016: The AEI group proposes to donate an in air squeezer to be integrated in Virgo. 1. 1 o m 1. 05 m § In air operation § Linear double resonant OPO § Degree of squeezing 15 d. B (MHz) and 12 d. B audio § Phase jitter 1. 7 mrad H. Vahlbruch et all. VIR-0118 A-17 120 Kg Cascina 12 settembre, 2017 11

AEI-Ad. V squeezing Cronologia q Hannover 20 December 2016: Preliminary contact between representatives of the 2 groups q. Virgo Week 25 January 2017: first presentation to the Ad. V collaboration q. VSC 25 January 2017: The AEI offer is accepted. Aim of the activity is to integrate the AEI frequency independent squeezer in Ad. V q 21 February 2017: kick-off meeting Cascina 12 Settembre 2017 12

Integration in the Det. Lab Clean room ≥ 1000 Det. Lab External bench hosting the squeezer 3 D-view Electronics SDB 2 Injection bench AEI Squeez. SDB 1 Squeezed Acoustic enclosure q Buona parte dei dispositivi elettronici sviluppati al 1500 W saranno utilizzati. q Parte delle attività INFN 2017 (es. autoallineamento) saranno utilizzate q Nuove attività si sono rese necessarie (es. telescopio matching)

Work Breakdown Structure Coordinatore: J. P. Zendri q Squeezer preparation at AEI (H. Vahlbruch) q Backscattering calculation (L. Conti) q Optics O. 1 Modifications to the detection bench (R. Gouaty) O. 2 Design and set-up of the external squeezer table (M. De. Laurentis) O. 3 Faraday isolators (E. Genin) O. 4 Beam interface vacuum(SDB 1)-air(squeezer) (R. Bonnand) O. 5 Squeezer PLLs (E. Genin optics, J. P. Zendri electronics) O. 6 Autoalignment of squeezed beam (F. Sorrentino) q Electronics E. 1 Integration of AEI electronics (F. Nocera) E. 2 Integration of squeezer control system and data in Virgo (L. Rolland) E. 3 Error signals from the detection benches (R. Gouaty) q Mechanics Infrastructure Installation M. 1 Integration in the DET lab (R. Gouaty) M. 2 Seismic isolation of the squeezer bench (A. Bertolini) M. 3 Acoustic isolation and clean air system (F. Carbognani) M. 4 Vacuum modifications for SQZ beam injection (R. Gouaty) M. 5 Environmental monitor of the in air squeezer (R. De Rosa)

Attività per concludere il 2017 Il resto dell’anno sarà dedicato prevalentemente all’ottimizzazione dello squeezer in aria Ø Stabilizzazione ellisse di squeezing (coherent control). Ø Riduzione rumore dovuto a luce diffusa § Installare le nuove ottiche (PPKTP, PBS, specchi (ordinati), lamine) § Installare nuovi assorbitori Ø Ottimizzazione Loop ed elettronica. Ø Completare TDR AEI-Ad. V ed iniziare lavoro preparazione installazione squeezer per O 3 (gennaio 2018) Cascina 12 Settembre 2017 15

Attività per il 2018 (fraz. richiesta) 7 sezioni coinvolte Ø Installazione e commissioning squeezer AEI per O 3 (missioni) Ø Sviluppo di nuovi sensori per mode matching (15%) § sviluppo nuovi sensori e prova su banco § Sviluppo elettronica dedicata Ø Dimostratore EPR (vedi talk F. Sorrentino) • Cavità OPO doppiamente risonante (specchi) • Lenti superpolished (24%) • Sviluppo ed ottimizzazione elettronica a basso rumore per EPR (omodina, fotodiodi, PLL con attuazione sulla fase DDS, PDH a larga banda…) (24%) • Cavità di test ad alta finesse (10%) • Altro (attrezzature per test locali (16%), supporti ed ottica convenzionale, meccanica ecc. ) (27%) + Giovedi 14 settembre inizia la discussione sul FDS in Ad. V Cascina 12 Settembre 2017 16

Il ruolo delle perdite ottiche Vacuum Noise Input squeezed state Perdite ottiche Degraded squeezed state Input field Output field BS Losses Antisqueezing Squeezing Le perdite ottiche sono il vero problema non ancora risolto dello squeezing. Il miglior valore finora raggiunto per l’iniezione è intorno al 30% § § Assorbimenti Mismatch ottici Aberrazioni Scattering

Nuovo Sensore di mode-mismacth