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含负折射率介质的多层结构中倏逝波传播及隧道效应的分析 被引量：28
1
作者 陈龙 何赛灵 沈林放 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期2386-2392,共7页
研究了倏逝波在含负折射率介质的多层平板结构中的传播特性 ,解析地分析了倏逝波在不同结构参数下的放大或衰减规律及其原因以及能流的分布 ,并着重讨论了负折射率介质的损耗对隧道效应的影响 ,最后通过模拟高斯光束在该结构中的传播和... 研究了倏逝波在含负折射率介质的多层平板结构中的传播特性 ,解析地分析了倏逝波在不同结构参数下的放大或衰减规律及其原因以及能流的分布 ,并着重讨论了负折射率介质的损耗对隧道效应的影响 ,最后通过模拟高斯光束在该结构中的传播和能量储存 ,形象地给出了负折射率介质的损耗对倏逝波的影响和对光子隧道效应的减弱 . 展开更多
关键词 含负折射率介质 多层结构 倏逝波 传播特性 隧道效应 放大规律 衰减规律 高斯光束 损耗 光子
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多探头光纤倏逝波生物传感器及其性能研究 被引量：18
2
作者 黄惠杰 翟俊辉 +5 位作者 赵永凯 杨瑞馥 任冰强 程兆谷 杜龙龙 路敦武 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期718-722,共5页
利用光纤倏逝波原理 ,以输出波长为 6 35nm的半导体激光器为光源 ,研制成功一台具有 5个探头的光纤生物传感器。该传感器 5个光纤探头对纯净Cy5荧光染料溶液的检测灵敏度均达 0 0 1nmol/L ,在同一浓度下信噪比的相对标准偏差小于 10 %... 利用光纤倏逝波原理 ,以输出波长为 6 35nm的半导体激光器为光源 ,研制成功一台具有 5个探头的光纤生物传感器。该传感器 5个光纤探头对纯净Cy5荧光染料溶液的检测灵敏度均达 0 0 1nmol/L ,在同一浓度下信噪比的相对标准偏差小于 10 % ,5个探头的信噪比曲线几乎重合 ,且与商品化生物芯片扫描仪同时检测得到的结果一致 ;检测到了抗原抗体特异性反应的动态过程。本传感器具有较高的检测灵敏度、良好的响应一致性和生物特异性 ,可用于多重生物物质的检测。 展开更多
关键词 传感器技术 光学计量 生物传感器 倏逝波 蛋白质 实时荧光检测
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全内反射荧光显微术 被引量：6
3
作者 王琛 王桂英 徐至展 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2002年第4期406-415,共10页
全内反射荧光显微技术是当今世界上最具前途的新型生物光学显微技术之一 ,可以用来实现对单个荧光分子的直接探测。它利用全内反射产生的隐失波照明样品 ,使照明区域限定在样品表面的一薄层范围内 ,因此具有其它光学成像技术无法比拟的... 全内反射荧光显微技术是当今世界上最具前途的新型生物光学显微技术之一 ,可以用来实现对单个荧光分子的直接探测。它利用全内反射产生的隐失波照明样品 ,使照明区域限定在样品表面的一薄层范围内 ,因此具有其它光学成像技术无法比拟的高的信噪比和对比度。近年来 ,已被生物物理学家们广泛应用于单分子的荧光成像中。本文系统的介绍了全内反射荧光显微技术的原理、国内外的发展和现状及其在生物学上的应用 ,并对其未来做了展望。 展开更多
关键词 单分子探测 荧光分子 全内反射荧光显微术 隐失波 生物光学显微镜 发展 荧光成像
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太赫兹波近场成像综述 被引量：18
4
作者 刘宏翔 姚建铨 +2 位作者 王与烨 徐德刚 贺奕焮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期300-309,376,共11页
太赫兹波成像作为可见光和微波成像等的拓展,在半导体材料表征、生物组织诊断、无损检测和安检等领域表现出许多独特的优点,得到了越来越广泛的关注.传统太赫兹波成像受长波长对应的衍射极限的限制,分辨率较低.而太赫兹波近场成像是目... 太赫兹波成像作为可见光和微波成像等的拓展,在半导体材料表征、生物组织诊断、无损检测和安检等领域表现出许多独特的优点,得到了越来越广泛的关注.传统太赫兹波成像受长波长对应的衍射极限的限制,分辨率较低.而太赫兹波近场成像是目前突破该限制,获得亚微米甚至是纳米量级高分辨图像的研究热点之一.首先介绍了近场机制与成像的基本原理;其次总结了太赫兹波近场成像的几种常用方法及其对应研究进展和当前存在的问题,包括孔径型、针尖型、亚波长太赫兹源型和微纳结构调控型等;最后探讨了该方向的发展趋势. 展开更多
关键词 太赫兹波 近场成像 衍射极限 隐失波 微纳结构
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探地雷达FDTD数值模拟中不分裂卷积完全匹配层对倏逝波的吸收效果研究 被引量：17
5
作者 冯德山 杨良勇 王珣 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4733-4746,共14页
介绍了CPML边界条件的原理,推导了CPML的GPR正演FDTD差分公式,对比分析了Berenger PML、UPML、CPML三种PML对倏逝波的吸收性能.开展了PML边界中关键参数κ和α的选取实验,确定了参数的取值范围与选取原则.然后,以二维TM波为例,研究了倏... 介绍了CPML边界条件的原理,推导了CPML的GPR正演FDTD差分公式,对比分析了Berenger PML、UPML、CPML三种PML对倏逝波的吸收性能.开展了PML边界中关键参数κ和α的选取实验,确定了参数的取值范围与选取原则.然后,以二维TM波为例,研究了倏逝波产生的机理,分析了决定逝波性吸收性能的影响因素.均匀介质的波场快照、检测点的反射误差及全局反射误差对比,说明了3种边界条件对传输波都具有较好的吸收能力,而对低频倏逝波的吸收表现迥异,其中CPML因为引入了参数α,对倏逝波的吸收效果最佳,但离散化造成的全域误差也最大.最后,应用加载UPML和CPML边界条件的FDTD程序,开展了GPR二维剖面法、宽角法矩状地电模型及三维复杂模型的正演,展示了倏逝波反射对雷达正演剖面及波场快照的影响.进一步对比了UPML与CPML对倏逝波的吸收表现优劣,结果显示,CPML可有效减少边界反射误差,并能取得满意的精度,综合考虑对倏逝波的吸收、全域误差、编程难易程度等因素,在GPR正演中推荐使用CPML. 展开更多
关键词 探地雷达 不分裂卷积完全匹配层 单轴各向异性完全匹配层 倏逝波 时域有限差分法
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光捕获和光操控研究进展 被引量：17
6
作者 李宝军 辛洪宝 +1 位作者 张垚 雷宏香 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期224-233,共10页
光捕获和光操控是一种通过光镊、倏逝波、光泳或光热等对微纳尺度颗粒、生物大分子和细胞等微小物体进行非接触、无损伤捕获和操控的方法和技术。详细归纳和总结了国际上在光捕获和光操控方面的研究进展和最新动态,分析了其今后的研究... 光捕获和光操控是一种通过光镊、倏逝波、光泳或光热等对微纳尺度颗粒、生物大分子和细胞等微小物体进行非接触、无损伤捕获和操控的方法和技术。详细归纳和总结了国际上在光捕获和光操控方面的研究进展和最新动态,分析了其今后的研究发展方向。 展开更多
关键词 光捕获 光操控 光镊 光泳 倏逝波
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一种测量浓度的光纤传感系统 被引量：11
7
作者 张季熊 蒋明刚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第10期9-11,共3页
介绍一种测量浓度的光纤传感系统。这种测量方法的工作原理是基于衰减全反射中的瞬逝波的传输特性以及物质的反常色散特性。讨论了实验装置的构成和有关的问题 。
关键词 光纤传感系统 瞬逝波 浓度测量
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亚波长直径光纤的光学传输特性及其应用 被引量：14
8
作者 童利民 潘欣云 《物理》 CAS 北大核心 2007年第8期626-630,共5页
通过高温下的物理拉伸方法,可以直接将玻璃材料拉细成亚波长或纳米直径的光纤。所获得的光纤具有很好的直径均匀度和表面光滑度,可用于低损耗光传输,并可在可见和近红外光学传输中表现出强光场约束、倏逝波传输和大波导色散等特性,在光... 通过高温下的物理拉伸方法,可以直接将玻璃材料拉细成亚波长或纳米直径的光纤。所获得的光纤具有很好的直径均匀度和表面光滑度,可用于低损耗光传输,并可在可见和近红外光学传输中表现出强光场约束、倏逝波传输和大波导色散等特性,在光通信、传感和非线性光学等领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光学 亚波长 微纳光纤 倏逝波
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基于F-K偏移和反偏移的地震道插值方法研究 被引量：15
9
作者 李学聪 刘伊克 +2 位作者 常旭 金德刚 张恒超 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2009年第6期2020-2029,共10页
野外采集的地震数据经常存在空道或者坏道的情况,为了满足地震数据处理精度的要求,就必须首先进行插值.本文提出了一种新的地震数据插值方法:F-K偏移和反偏移插值法,该方法是通过F-K偏移和反偏移的串联使用来实现的.与其他的插值方法相... 野外采集的地震数据经常存在空道或者坏道的情况,为了满足地震数据处理精度的要求,就必须首先进行插值.本文提出了一种新的地震数据插值方法:F-K偏移和反偏移插值法,该方法是通过F-K偏移和反偏移的串联使用来实现的.与其他的插值方法相比,这种插值方法的优点在于计算速度快,没有经过近似处理,精度高.F-K偏移/反偏移能够实现道插值的原理和Kirchhoff偏移/反偏移插值方法类似,也是由于数据是有限带宽的原因引起的.通过对模型的试算,可以看到F-K偏移和反偏移插值方法有着比较好的插值效果,是一种高效、准确、可行的方法. 展开更多
关键词 F—K偏移 F-K反偏移 映射 倏逝波
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光纤免疫生物传感器的探针设计 被引量：12
10
作者 邓立新 冯莹 唐波 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第3期520-525,共6页
对免疫型光纤生物传感器的关键部件———光纤探针对荧光的激发及收集效率进行了分析 ,提出了激发光在光纤探针中所经过的传输路径的一种新的图解方法。针对消逝场激发荧光的特点 ,分析了锥型光纤探针中最小入射角与临界角之差和探针锥... 对免疫型光纤生物传感器的关键部件———光纤探针对荧光的激发及收集效率进行了分析 ,提出了激发光在光纤探针中所经过的传输路径的一种新的图解方法。针对消逝场激发荧光的特点 ,分析了锥型光纤探针中最小入射角与临界角之差和探针锥型部分长度的关系曲线 ,以便最大限度地激发荧光信号 ,同时又能够避免由于透射到样品溶液的激发光对溶液中的荧光分子激发所引起的虚假信号。以上述分析为基础给出了探针的优化设计方法并分析了应用实例。 展开更多
关键词 光纤生物传感器 消逝场 荧光
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基于倏逝波的光纤生物传感器研究 被引量：10
11
作者 邓立新 冯莹 +1 位作者 魏立安 柳珑 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1688-1692,共5页
构建了一种以光纤束作为激发光信号和荧光信号传输通道的光纤生物传感器结构.根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针的几何形状进行了设计,制作了数组光纤探针并根据需要对其中一部分进行荧光标记.选择了光纤探针置于空气... 构建了一种以光纤束作为激发光信号和荧光信号传输通道的光纤生物传感器结构.根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针的几何形状进行了设计,制作了数组光纤探针并根据需要对其中一部分进行荧光标记.选择了光纤探针置于空气中和水溶液中两种情况,对光纤传感器系统进行了信号检测实验,对比标记了的和未标记的相同几何结构参数的光纤探针两者在系统中被探测的信号差异.从二者的差别区分出系统所探测的倏逝波激发的荧光信号,证明了该光纤传感器系统的可行性. 展开更多
关键词 传感器技术 生物传感器 倏逝波 光纤
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光子晶体光纤传感器的研究进展 被引量：14
12
作者 苏红新 王坤 +1 位作者 崔建华 郭庆林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第2期6-8,共3页
简要介绍了光子晶体光纤的基本结构、导光原理和主要特性。依据传感机理将光子晶体光纤传感器分为4类:吸收型光子晶体光纤传感器、荧光光子晶体光纤传感器、干涉型光子晶体光纤传感器、光子晶体光纤光栅传感器,分别对其工作原理、结构... 简要介绍了光子晶体光纤的基本结构、导光原理和主要特性。依据传感机理将光子晶体光纤传感器分为4类:吸收型光子晶体光纤传感器、荧光光子晶体光纤传感器、干涉型光子晶体光纤传感器、光子晶体光纤光栅传感器,分别对其工作原理、结构、特点和研究进展进行了讨论。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 传感器 消逝波 荧光 干涉仪 光纤光栅
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倏逝波型光纤气体传感器研究进展 被引量：10
13
作者 杨建春 徐龙君 章鹏 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期562-567,共6页
介绍了倏逝波的概念和反映倏逝波光纤气体传感特性的穿透深度参数Z_m。讨论了D形、锥形、纤芯裸露形、纤芯失配型和微结构光纤等不同倏逝波型气体传感的原理和特点,评述了其最新研究进展,对比分析了各传感器的优缺点。对倏逝波型光纤气... 介绍了倏逝波的概念和反映倏逝波光纤气体传感特性的穿透深度参数Z_m。讨论了D形、锥形、纤芯裸露形、纤芯失配型和微结构光纤等不同倏逝波型气体传感的原理和特点,评述了其最新研究进展,对比分析了各传感器的优缺点。对倏逝波型光纤气体传感器的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 光纤传感器 气体 倏逝波 研究进展
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光纤Bragg光栅倏逝波传感器 被引量：13
14
作者 赵明富 黄德翼 +2 位作者 罗彬彬 矫雷子 周斌 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2010年第10期46-50,共5页
提出光纤Bragg光栅(FBG)倏逝波传感器测量化学溶液折射率的方案,研究Bragg反射波长的漂移量与光栅包层直径之间的关系,理论分析得出:光栅包层直径越小,Bragg波长的漂移量受外界折射率变化的影响越大。用氢氟酸溶液腐蚀光栅包层的方法,... 提出光纤Bragg光栅(FBG)倏逝波传感器测量化学溶液折射率的方案,研究Bragg反射波长的漂移量与光栅包层直径之间的关系,理论分析得出:光栅包层直径越小,Bragg波长的漂移量受外界折射率变化的影响越大。用氢氟酸溶液腐蚀光栅包层的方法,制作不同包层直径的光纤Bragg光栅倏逝波传感器。实验表明:在相同的外部折射率变化范围内,光栅直径越小,传感器的折射率灵敏度越高,实验结果与理论分析一致。 展开更多
关键词 光纤Bragg光栅(FBG) 倏逝波 折射率传感器 灵敏度
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基于光纤倏逝波传感器的磷酸根离子检测 被引量：10
15
作者 王真真 周静涛 +2 位作者 王春霞 阚强 陈弘达 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1683-1687,共5页
提出了利用光纤倏逝波传感器通过光吸收方法来测量溶液中磷酸根离子浓度的新方法。将通信用标准单模光纤(SMF)局部腐蚀到接近芯层后放入不同浓度的磷钼蓝溶液中,当以磷钼蓝光吸收峰值为探测光波长时,光纤表面的倏逝波会部分被溶液吸收,... 提出了利用光纤倏逝波传感器通过光吸收方法来测量溶液中磷酸根离子浓度的新方法。将通信用标准单模光纤(SMF)局部腐蚀到接近芯层后放入不同浓度的磷钼蓝溶液中,当以磷钼蓝光吸收峰值为探测光波长时,光纤表面的倏逝波会部分被溶液吸收,通过测量光纤输出光强来计算溶液中的磷酸根离子浓度。实验结果表明,磷钼蓝溶液中磷浓度为0.04～0.40mg/L范围内,溶液的吸光度与磷浓度近似成线性关系,探测灵敏度为0.53L/mg,线性相关系数为0.918。基于光纤技术的传感器件结构紧凑、制作简单、成本低,有利于实现传感器的微型化。 展开更多
关键词 光纤传感 磷酸根 磷钼蓝 光吸收方法 倏逝波
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SPR棱镜传感器测量液体折射率的原理 被引量：8
16
作者 郭守月 单士军 邓灵福 《物理实验》 2006年第11期39-42,共4页
推导了消失波函数的表达式,介绍了衰减全反射现象及SPR传感器测量液体折射率的原理,并利用SPR传感器测量了牛奶样品的反射系数及折射率与脂肪等主要成分含量的关系曲线.
关键词 消失波 SPR传感器 液体折射率
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渐逝波耦合半导体量子点光纤放大器 被引量：9
17
作者 王克新 庞拂飞 王廷云 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期398-401,共4页
基于半导体量子点的特性,结合光纤渐逝波耦合器,提出了一种新型的光纤放大器件,它将以溶液形式的硫化铅(PbS)半导体量子点材料沉积于耦合器熔锥区,信号光和抽运光通过渐逝波共同与半导体量子点材料相互作用,实现光的放大作用。PbS量子... 基于半导体量子点的特性,结合光纤渐逝波耦合器,提出了一种新型的光纤放大器件,它将以溶液形式的硫化铅(PbS)半导体量子点材料沉积于耦合器熔锥区,信号光和抽运光通过渐逝波共同与半导体量子点材料相互作用,实现光的放大作用。PbS量子点材料是采用工艺容易控制的反胶束法制备的,通过透射电镜(TEM)测量得到其粒子尺寸小于10 nm。利用工作波长为980 nm,功率为30 mW的半导体激光器抽运光源对该光纤放大器抽运,在1310 nm波段得到了大于4 dB的增益,这是半导体量子点尺寸效应引起的光谱蓝移现象的体现。因此,这种有源区短、器件结构紧凑的光纤放大器在高速、宽带光纤接入等领域具有重要的实际意义和应用价值。 展开更多
关键词 光纤放大器 半导体量子点 光纤耦合器 量子尺寸效应 渐逝波
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表面等离子共振(SPR)——一种新型化学检测方法的原理 被引量：8
18
作者 吴世康 汪鹏飞 《影像科学与光化学》 EI CAS CSCD 2008年第2期157-168,共12页
近年来,表面等离子共振(SPR)现象、由于在金属纳米材料研究以及在作为灵敏检测不同化学和生化物种信号的报告器方面有着特殊的应用价值,因而受到广泛的关注.本文较详细的介绍了表面等离子共振现象的形成机制,特别对如何利用本方法作为... 近年来,表面等离子共振(SPR)现象、由于在金属纳米材料研究以及在作为灵敏检测不同化学和生化物种信号的报告器方面有着特殊的应用价值,因而受到广泛的关注.本文较详细的介绍了表面等离子共振现象的形成机制,特别对如何利用本方法作为一种新型的物种检测报告器的有关问题做了较系统的讨论. 展开更多
关键词 表面等离子共振 金属纳米材料 化学物种检测 倏逝波
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鸟喙形环形芯光纤光镊粒子捕获受力分析 被引量：8
19
作者 申泽 成煜 +1 位作者 邓洪昌 苑立波 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第18期58-63,共6页
设计了一种具有鸟喙形的环形芯光纤光镊结构,并通过理论仿真进行研究。应用有限元法仿真光镊的光场强度分布,并对比了不同弯曲条件下光镊的光场图,结果表明,弯曲结构显著增强了光纤侧边的倏逝场强度。采用麦克斯韦应力张量法计算光镊对... 设计了一种具有鸟喙形的环形芯光纤光镊结构,并通过理论仿真进行研究。应用有限元法仿真光镊的光场强度分布,并对比了不同弯曲条件下光镊的光场图,结果表明,弯曲结构显著增强了光纤侧边的倏逝场强度。采用麦克斯韦应力张量法计算光镊对粒子的捕获力,并对比锥形光纤,分析鸟喙形光纤光镊的弯曲半径与捕获力的关系,以及粒子半径与捕获力的关系。结果证实鸟喙形环形芯光纤光镊不仅可以在尖端捕获粒子,还可以在侧边捕获、运输粒子。所提出的新型光纤光镊可应用于细胞生物学辅助研究领域。 展开更多
关键词 几何光学 光镊 有限元法 倏逝场 麦克斯韦应力张量法
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基于腐蚀光纤的温度及葡萄糖溶液浓度传感器 被引量：8
20
作者 马健 郑羽 余海湖 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期136-143,共8页
提出并制备了一种基于本征倏逝波原理的温度及葡萄糖溶液浓度传感器.通过研究腐蚀包层厚度与透射光谱之间的关系,确定较为合适的腐蚀厚度.将标准单模光纤包层腐蚀至2.4μm,利用光纤倏逝波对外界介质变化敏感的原理,通过测量输出光功率... 提出并制备了一种基于本征倏逝波原理的温度及葡萄糖溶液浓度传感器.通过研究腐蚀包层厚度与透射光谱之间的关系,确定较为合适的腐蚀厚度.将标准单模光纤包层腐蚀至2.4μm,利用光纤倏逝波对外界介质变化敏感的原理,通过测量输出光功率的变化量实现温度及葡萄糖溶液浓度传感.实验结果表明:传感器在1070℃的温度范围内具有9.58×10^(-3) dBm/℃的灵敏度,线性度达到99.36%;在葡萄糖溶液03%的浓度范围内具有0.126dBm/(g/L)的灵敏度,线性度达到97.95%.该传感器的响应时间小于30s,具有操作简便、测量准确度高、重复性好、适用范围广等优点,具备良好的应用价值. 展开更多
关键词 光纤传感器 倏逝波 腐蚀光纤 温度 葡萄糖浓度
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