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光子晶体光纤非线性光学研究新进展 被引量：72
1
作者 王清月 胡明列 柴路 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期57-66,共10页
光子晶体光纤(PCF),又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF),是一种单一介质,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来,它便受到了... 光子晶体光纤(PCF),又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF),是一种单一介质,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来,它便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点。介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况,重点评述了光子晶体光纤非线性光学方面的研究及其潜在的应用。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 无截止单模 色散 非线性 飞秒激光
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等效折射率模型研究光子晶体光纤的色散特性 被引量：24
2
作者 任国斌 娄淑琴 +1 位作者 王智 简水生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期319-323,共5页
应用等效折射率模型对折射率导模光子晶体光纤的群速度色散特性进行了详细的讨论。由于光子晶体光纤由单一材料 (SiO2 )制成 ,光纤的波导色散决定了总色散 ,因此讨论中将群速度色散分解为波导色散和材料色散 ,研究了波导色散与光子晶体... 应用等效折射率模型对折射率导模光子晶体光纤的群速度色散特性进行了详细的讨论。由于光子晶体光纤由单一材料 (SiO2 )制成 ,光纤的波导色散决定了总色散 ,因此讨论中将群速度色散分解为波导色散和材料色散 ,研究了波导色散与光子晶体光纤的结构参量孔距Λ、相对孔径 f的关系。分析表明 ,在 f一定的情况下 ,光子晶体光纤的波导色散与孔距Λ的关系符合麦克斯韦方程的比例性质 ;而在孔距Λ确定的情况下 ,光子晶体光纤的波导色散的零点、极小值点位置与 f在所讨论的波长范围内存在线性关系。最后举例说明了通过调整光子晶体光纤的结构参量 。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 色散特性 等效折射率模型 结构参量 群速度色散 波导色散 材料色散 结构参量孔距 相对孔径 麦克斯韦方程
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光子晶体光纤的现状和发展 被引量：34
3
作者 王伟 侯蓝田 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2008年第2期43-58,共16页
光子晶体光纤(PCFs)具有很多在传统光纤中无法实现的特性,成为近些年光学和光电子学的研究热点。对光子晶体光纤十几年的发展历史进行了简要的回顾,介绍了光子晶体光纤领域中的一些基本概念,光子晶体光纤的分类及光子晶体光纤的制备工... 光子晶体光纤(PCFs)具有很多在传统光纤中无法实现的特性,成为近些年光学和光电子学的研究热点。对光子晶体光纤十几年的发展历史进行了简要的回顾,介绍了光子晶体光纤领域中的一些基本概念,光子晶体光纤的分类及光子晶体光纤的制备工艺。重点论述了光子晶体光纤的无限截止单模传输特性,可调节的色散特性,大模面积特性,高双折射特性和高非线性特性及其在非线性光学和光子晶体光纤激光器等方面的应用,并对发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 微结构光纤 光子带隙光纤 光纤光学
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改进的全矢量有效折射率方法分析光子晶体光纤的色散特性 被引量：33
4
作者 赵兴涛 侯蓝田 +3 位作者 刘兆伦 王伟 魏红彦 马景瑞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期2275-2280,共6页
得到了全矢量有效折射率方法中归一化等效纤芯半径(p/Λ)随归一化空气孔直径(d/Λ)和归一化频率(Λ/λ)的变化关系,修正了p/Λ为固定值的不合理取法,得到了改进的全矢量有效折射率方法(IFVEIM).用IFVEIM计算的基模有效折射率和总色散等... 得到了全矢量有效折射率方法中归一化等效纤芯半径(p/Λ)随归一化空气孔直径(d/Λ)和归一化频率(Λ/λ)的变化关系,修正了p/Λ为固定值的不合理取法,得到了改进的全矢量有效折射率方法(IFVEIM).用IFVEIM计算的基模有效折射率和总色散等模式特性与多极法的结果和试验值相比较都具有很好的一致性,将基模有效折射率的误差减小了2—3个数量级.用IFVEIM详细地分析了光子晶体光纤的色散特性,得到了色散值、波长、孔间距、d/Λ之间的相互变化关系. 展开更多
关键词 光子晶体光纤 有效折射率方法 等效纤芯半径 色散
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飞秒脉冲作用下光子晶体光纤超连续谱的产生 被引量：28
5
作者 闫培光 阮双琛 +1 位作者 杜晨林 吕可诚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1299-1301,共3页
采用钛宝石超快fs激光器泵浦 2m长光子晶体光纤产生超连续谱 ,重点研究了不同输入功率下 35 0～ 95 9nm波长范围内光谱的演变过程 ,实验中产生的超连续光谱宽度超过 5 5 0nm 分析表明 ,内脉冲喇曼散射和孤子自频移在开始阶段对光谱长波... 采用钛宝石超快fs激光器泵浦 2m长光子晶体光纤产生超连续谱 ,重点研究了不同输入功率下 35 0～ 95 9nm波长范围内光谱的演变过程 ,实验中产生的超连续光谱宽度超过 5 5 0nm 分析表明 ,内脉冲喇曼散射和孤子自频移在开始阶段对光谱长波方向上的展宽起主要作用 。 展开更多
关键词 超连续谱 光子晶体光纤 内脉冲喇曼散射 孤子自频移
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光子晶体光纤和波导 被引量：15
6
作者 刘思敏 陈晓虎 +1 位作者 汪大云 郭儒 《物理》 CAS 北大核心 2001年第11期675-680,共6页
文章简述了光子晶体光纤和光子晶体波导的类型、导光原理及制作方法等 。
关键词 光子晶体 光子晶体光纤 光子晶体波导 导光原理 制作方法
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混合纤芯光子晶体光纤超平坦色散的研究 被引量：29
7
作者 吴维庆 陈雄文 +3 位作者 周辉 周开锋 林旭升 兰胜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期109-113,共5页
利用平面波展开法,系统地研究了一种具有混合纤芯结构的光子晶体光纤的色散特性.数值计算结果表明,通过优化结构参量,这种新型结构的光子晶体光纤在通信窗口1.55μm附近可以获得带宽超过800nm的超平坦色散区域(色散曲线的变化范围不超过... 利用平面波展开法,系统地研究了一种具有混合纤芯结构的光子晶体光纤的色散特性.数值计算结果表明,通过优化结构参量,这种新型结构的光子晶体光纤在通信窗口1.55μm附近可以获得带宽超过800nm的超平坦色散区域(色散曲线的变化范围不超过±0.6ps·km^(-1)·nm^(-1)). 展开更多
关键词 光子晶体光纤 平坦色散 平面波展开法
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高非线性光子晶体光纤中飞秒脉冲的传输特性和超连续谱产生机制的实验研究及模拟分析 被引量：23
8
作者 贾亚青 闫培光 +2 位作者 吕可诚 张铁群 朱晓农 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1809-1814,共6页
用实验和数值模拟两种方法研究了高非线性光子晶体光纤中飞秒激光脉冲的传输特性和超连续谱的产生机理,给出了抽运脉冲在三种不同中心波长情况下输出光谱展宽并形成超连续谱的实际测量及理论模拟结果.研究表明:在零色散波长抽运时,光谱... 用实验和数值模拟两种方法研究了高非线性光子晶体光纤中飞秒激光脉冲的传输特性和超连续谱的产生机理,给出了抽运脉冲在三种不同中心波长情况下输出光谱展宽并形成超连续谱的实际测量及理论模拟结果.研究表明:在零色散波长抽运时,光谱展宽以自相位调制为主,同时三阶色散的影响明显,传输脉冲在时域内出现振荡次峰.而在反常色散区抽运时,光谱展宽的初期以自相位调制为主,随后根据抽运功率的不同孤子自频移、高阶光孤子的裂变和四波混频效应会逐渐增强,进而成为光谱展宽的主要原因.与此相应,在时域中能明显看到孤子的形成和红移,飞秒传输脉冲内不再有振荡次峰产生.研究还发现,在零色散波长附近的反常色散区较零色散波长点更易产生四波混频效应. 展开更多
关键词 光子晶体光纤 高非线性光子晶体光纤 飞秒脉冲激光 超连续谱
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基于空芯光子晶体光纤的微小型非本征光纤法布里-珀罗干涉应变传感器 被引量：28
9
作者 段德稳 朱涛 +1 位作者 饶云江 杨晓辰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期17-20,共4页
报道了一种用空芯光子晶体光纤制作的法布里-珀罗腔体,利用光纤熔接方法将该法布里-珀罗腔体和两根普通通信单模光纤熔接起来构成的微小型光纤法布里-珀罗干涉应变传感器。这种干涉传感器制作过程仅应用了切割和熔接手段,光纤材料单一,... 报道了一种用空芯光子晶体光纤制作的法布里-珀罗腔体,利用光纤熔接方法将该法布里-珀罗腔体和两根普通通信单模光纤熔接起来构成的微小型光纤法布里-珀罗干涉应变传感器。这种干涉传感器制作过程仅应用了切割和熔接手段,光纤材料单一,因此受温度变化的影响小。另外,该类型传感器的干涉腔长度对干涉信号强度影响不大,其干涉腔长度可至数厘米。因此,这类传感器将在大容量、准分布式传感系统中具有极大的潜在应用价值。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤传感 光子晶体光纤 法布里-珀罗腔 熔接 应变
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光子晶体及其应用研究 被引量：17
10
作者 陈凯 盛秋琴 +1 位作者 韩军 王晶 《光电子技术》 CAS 2003年第1期16-23,共8页
光子晶体的概念于 1 987年提出 ,1 991年世界上研制出第一块光子晶体。本文概述了光子晶体的性质 ,阐述了其特有性质所带来的应用和制作光子晶体的主要方法 。
关键词 光子晶体 光子禁带 光子晶体光纤
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类矩形芯光子晶体光纤的色散与偏振特性 被引量：22
11
作者 娄淑琴 任国斌 +1 位作者 延凤平 简水生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期1229-1234,共6页
应用全矢量模型分析类矩形芯光子晶体光纤的色散和偏振特性 ,讨论了光纤结构参数对光纤特性的影响 .研究表明 :类矩形芯光子晶体光纤的模式双折射比普通椭圆保偏光纤至少高一个数量级 .增大光纤的相对孔径 ,可获得更高的双折射 .零走离... 应用全矢量模型分析类矩形芯光子晶体光纤的色散和偏振特性 ,讨论了光纤结构参数对光纤特性的影响 .研究表明 :类矩形芯光子晶体光纤的模式双折射比普通椭圆保偏光纤至少高一个数量级 .增大光纤的相对孔径 ,可获得更高的双折射 .零走离点对应的波长也比普通椭圆保偏光纤长 ,随着孔距的增大 ,走离曲线将向长波长方向产生移位 ,零走离点发生红移 ,零走离点所对应的波长与孔距成正比 .零走离点的出现 ,将有效地抑制一阶偏振模色散 .通过调整光纤的结构参数 ,可以获得灵活的色散特性 ,在孔距Λ =2 μm ,相对孔径d Λ =0 3时 ,在波长 1 5 5 μm附近 ,获得近 4 0 0nm的超平坦色散区 .该光纤在偏振控制、色散控制和管理方面具有广泛的应用前景 . 展开更多
关键词 光子晶体光纤 保偏光纤 平坦色散 长波长 相对孔径 偏振控制 双折射 偏振特性 矢量模型 矩形
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基于液体填充的光子晶体光纤温度传感特性分析 被引量：27
12
作者 李学金 于永芹 +2 位作者 洪学明 宋奎岩 朱莉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1140-1144,共5页
提出了一种基于在折射率引导型光子晶体光纤(PCF)中填充高折射率温度系数液体的新型折射率型光纤温度传感器。通过建立理论模型,设定入射波长和材料参数及完美匹配层边界条件,采用全矢量有限元法对六角形结构排列的折射率引导型光子晶... 提出了一种基于在折射率引导型光子晶体光纤(PCF)中填充高折射率温度系数液体的新型折射率型光纤温度传感器。通过建立理论模型,设定入射波长和材料参数及完美匹配层边界条件,采用全矢量有限元法对六角形结构排列的折射率引导型光子晶体光纤的温度特性进行了分析。研究表明,在空气孔中填充液体乙醇,PCF模场分布随着温度变化明显,其有效折射率和限制损耗都随着温度升高而减小。相同的孔间距,占空比越大,输入波长越长,有效折射率和限制损耗受温度影响越大。当波长为1500nm,山空比为0.7,温度从-20℃升至70℃时,限制损耗从3.5×102dB/m减小到22dB/m。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤传感 光子晶体光纤 温度传感器
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一种新结构高双折射光子晶体光纤 被引量：26
13
作者 方宏 娄淑琴 +1 位作者 郭铁英 简水生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期202-206,共5页
提出了一种新结构的高双折射光子晶体光纤,通过引入掺氟实心圆的方式形成双折射,而不采用大多数高双折射光子晶体光纤中引入不同孔径空气孔或椭圆空气孔的结构。应用全矢量平面波法对其基模场分布、模式截止以及各种结构参量对模式双折... 提出了一种新结构的高双折射光子晶体光纤,通过引入掺氟实心圆的方式形成双折射,而不采用大多数高双折射光子晶体光纤中引入不同孔径空气孔或椭圆空气孔的结构。应用全矢量平面波法对其基模场分布、模式截止以及各种结构参量对模式双折射特性的影响进行了详细的分析和讨论。结果表明,该结构光子晶体光纤可以在较宽波长范围内产生10-3量级的模式双折射,且通过调节孔径,可以灵活地将双折射最高点调整到所需的波长上。另外,该结构高双折射光子晶体光纤在拉制工艺、光纤强度以及光纤熔接等方面也具有一定的优势。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤 高双折射 全矢量平面波法 双模光纤
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光子晶体光纤的研究新进展 被引量：26
14
作者 余重秀 苑金辉 申向伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期332-336,共5页
介绍了国内外光子晶体光纤(PCF)研究的新进展,涉及到大负色散PCF研究、光子带隙型PCF的带隙与模式研究、利用PCF的波长可调节有效频率变换、基于PCF的可见光波段平坦超连续谱(SC)和高效宽带切伦科夫辐射(CR)的产生等,并介绍了近期在PCF... 介绍了国内外光子晶体光纤(PCF)研究的新进展,涉及到大负色散PCF研究、光子带隙型PCF的带隙与模式研究、利用PCF的波长可调节有效频率变换、基于PCF的可见光波段平坦超连续谱(SC)和高效宽带切伦科夫辐射(CR)的产生等,并介绍了近期在PCF相关理论和实验方面研究进展,包括PCF的数值分析新方法,极大负色散的PCF、反共振引导型PCF(ARG-PCF)和三种高非线性PCF的研究与设计,利用所设计的新型PCF,在实验上实现波长可调节的高效反斯托克斯信号转换,产生了470～805 nm范围内的平坦SC,产生了可见光波段高效和宽带的CR等。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 大负色散 光子带隙 频率变换 超连续谱 切伦科夫辐射
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光子晶体光纤及其激光器 被引量：23
15
作者 潘玉寨 张军 +2 位作者 胡贵军 张亮 王立军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期48-51,共4页
光子晶体光纤 (PCF)与普通光纤相比有着优秀的单模特性、色散特性和非线性特性。简述了光子晶体光纤的基本结构及其优点 ,并分析了利用光子晶体光纤制作光子晶体光纤激光器及大功率光纤激光器方面的研究进展。
关键词 光子晶体 光子晶体光纤(PCF) 全内反射(TIR) 光子晶体光纤激光器
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两光子晶体光纤激光器相干锁定的实验研究 被引量：25
16
作者 李剑峰 段开椋 +3 位作者 王建明 王屹山 赵卫 郭永康 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期923-926,共4页
利用自成像腔技术进行光子晶体光纤(PCF)激光器光束相干合成的实验研究,实现了两光子晶体光纤激光器的相位锁定。在不使用滤波器的情况下,实验仍能观测到清晰的干涉图样,且在高功率输出状态以及环境噪声情况下干涉图样仍可保持稳定,表... 利用自成像腔技术进行光子晶体光纤(PCF)激光器光束相干合成的实验研究,实现了两光子晶体光纤激光器的相位锁定。在不使用滤波器的情况下,实验仍能观测到清晰的干涉图样,且在高功率输出状态以及环境噪声情况下干涉图样仍可保持稳定,表明具有单模大模场特性的光子晶体光纤在实现光束相干合成方面比传统的双包层光纤(DCF)有明显的优越性。实验还表明耦合输出镜的反射率对相干输出功率有一定影响,当反射镜的反射率分别为5%,10%和15%时,两台激光器相干输出斜率效率分别为63.8%,61.6%和60.2%。在抽运功率为150W和耦合输出镜的反射率为5%时,获得95.8W的最大相干功率输出,相干功率合成效率为90.2%。实验中无任何热光效应产生,有望利用该方法获得更高的相干输出功率。 展开更多
关键词 激光技术 相干合成 自成像腔 高功率光纤激光器 光子晶体光纤 相位锁定
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30W皮秒脉冲光纤激光器及高功率超连续谱的产生 被引量：26
17
作者 陈胜平 谌鸿伟 +1 位作者 侯静 刘泽金 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1943-1949,共7页
采用三级主振荡功率放大（MOPA）结构,建立了一台平均输出功率30 W的皮秒脉冲掺镱光纤激光器。其输出尾纤芯径为30μm,输出激光脉宽约20 ps,重复频率为59.8 MHz,光束质量因子M2小于1.5。将该高功率脉冲激光耦合到芯径7μm的国产光子晶... 采用三级主振荡功率放大（MOPA）结构,建立了一台平均输出功率30 W的皮秒脉冲掺镱光纤激光器。其输出尾纤芯径为30μm,输出激光脉宽约20 ps,重复频率为59.8 MHz,光束质量因子M2小于1.5。将该高功率脉冲激光耦合到芯径7μm的国产光子晶体光纤（PCF）中,实现了近3 W的超连续谱输出。为了增加耦合效率并避免光纤端面损伤,在皮秒激光源与光子晶体光纤之间加上一段芯径15μm的过渡光纤,得到的输出超连续谱具有很好的平坦性。-10 dB谱宽超过1100 nm（其中1064 nm处残留的激光峰除外）,超出所用光谱仪600~1700 nm的观测范围。输出光斑为一带有六角形彩色包络的白色基模光斑。 展开更多
关键词 激光器 光纤光学 放大器 皮秒脉冲 高功率 超连续谱 光子晶体光纤
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光子晶体光纤 被引量：14
18
作者 关铁梁 《激光与光电子学进展》 CSCD 2002年第10期41-48,共8页
全面介绍了光子晶体光纤的最新实验和理论进展。探讨了光子晶体光纤,尤其是高双折射光子晶体光纤的应用前景。
关键词 光子晶体 光子晶体光纤 高双折射 应用前景
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高非线性光子晶体光纤色散特性的研究 被引量：26
19
作者 吴铭 刘海荣 黄德修 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期539-542,共4页
采用矢量光束传输法对不同结构参量的高非线性光子晶体光纤的非线性特性和色散特性进行了数值分析,计算得出高非线性光子晶体光纤的物理参量基模有效面积Aeff、非线性系数γ和色散系数D。分析了Aeff、γ和D与高非线性光子晶体光纤结构... 采用矢量光束传输法对不同结构参量的高非线性光子晶体光纤的非线性特性和色散特性进行了数值分析,计算得出高非线性光子晶体光纤的物理参量基模有效面积Aeff、非线性系数γ和色散系数D。分析了Aeff、γ和D与高非线性光子晶体光纤结构参量空气孔间距Λ、空气孔直径d之间的关系。分析结果表明,通过调节光子晶体光纤的结构参量可以灵活地调整高非线性光子晶体光纤的非线性特性和色散特性。 展开更多
关键词 光电子学 光子晶体光纤 矢量光束传输法 高非线性 色散
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硫系玻璃光子晶体光纤研究进展 被引量：23
20
作者 戴世勋 於杏燕 +6 位作者 张巍 林常规 宋宝安 王训四 刘永兴 徐铁峰 聂秋华 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2011年第9期1-10,共10页
硫系玻璃与石英玻璃相比具有折射率高(2.0～3.5)、声子能量低(小于350 cm-1)、优良的中远红外透过性能、较宽的组分可调等特性。近年来,硫系玻璃光子晶体光纤作为一种新型中红外光子晶体光纤备受关注。回顾了硫系玻璃光子晶体光纤研究历... 硫系玻璃与石英玻璃相比具有折射率高(2.0～3.5)、声子能量低(小于350 cm-1)、优良的中远红外透过性能、较宽的组分可调等特性。近年来,硫系玻璃光子晶体光纤作为一种新型中红外光子晶体光纤备受关注。回顾了硫系玻璃光子晶体光纤研究历程,从玻璃组成选择、光纤制备与损耗的降低、传输特性和结构设计、色散特性及应用等方面总结了硫系光子晶体光纤的研究现况,并对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 光纤光学 红外 光纤设计和制备 光子晶体光纤 微结构光纤 硫系玻璃
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