JP2000019470A - Ａｓｋ高周波信号の光ファイバ伝送用光送信機 - Google Patents
Ａｓｋ高周波信号の光ファイバ伝送用光送信機Info
- Publication number
- JP2000019470A JP2000019470A JP10182411A JP18241198A JP2000019470A JP 2000019470 A JP2000019470 A JP 2000019470A JP 10182411 A JP10182411 A JP 10182411A JP 18241198 A JP18241198 A JP 18241198A JP 2000019470 A JP2000019470 A JP 2000019470A
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- optical
- light
- frequency
- signal
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分波器を使用せずに良質なＡＳＫ高周波信号
を得る。 【解決手段】 光送信機９では光源１で発生された無変
調光を光行路差がπのマッハツェンダ型強度変調器３に
導き、周波数ｆ／２の正弦波で光搬送波を抑圧した上下
の光側波を発生させ、上下の光側波を外部強度変調器６
に導き、送信デジタル信号７で強度変調することにより
光受信機１４側の受光器１１の出力で搬送周波数ｆの高
周波ＡＳＫ信号を得る。
を得る。 【解決手段】 光送信機９では光源１で発生された無変
調光を光行路差がπのマッハツェンダ型強度変調器３に
導き、周波数ｆ／２の正弦波で光搬送波を抑圧した上下
の光側波を発生させ、上下の光側波を外部強度変調器６
に導き、送信デジタル信号７で強度変調することにより
光受信機１４側の受光器１１の出力で搬送周波数ｆの高
周波ＡＳＫ信号を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＳＫ（Amplitud
e Shift Keying）信号を、光ファイバにより搬送された
光を受光して取得するＡＳＫ高周波信号の光ファイバ伝
送用光送信機に関する。
e Shift Keying）信号を、光ファイバにより搬送された
光を受光して取得するＡＳＫ高周波信号の光ファイバ伝
送用光送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバは使用波長により伝送速度が
異なる。高い周波数の正弦波で光強度を変調して伝送す
ると、光ファイバの分散に起因した光上側波、光搬送
波、光下側波の到着時間差により受光後のＣＮ比が劣化
するという問題がある。
異なる。高い周波数の正弦波で光強度を変調して伝送す
ると、光ファイバの分散に起因した光上側波、光搬送
波、光下側波の到着時間差により受光後のＣＮ比が劣化
するという問題がある。
【０００３】光ファイバの分散の影響を除去する方法と
して、一方の光側波帯を除去する片側波帯（Single Sid
e Band 以下ではＳＳＢと書くこととする）方式が提案
されている。ＳＳＢは送信デジタル信号で変調された電
気の変調波で強調変調して得られる光搬送波と上下の光
側波帯（Double Side Band 以下ＤＳＢ方式と書くこと
とする）のうちから一方の光側波帯を光フィルタ等で除
去して得ることができる（久利他：”光外部変調による
６０ＧＨZ ミリ波・光ダウンリンク伝送実験”信学技
報、OCS97-115,1998）。なお、この方法は光フィルタや
光分波器を用いない本発明とは分野が異なる。
して、一方の光側波帯を除去する片側波帯（Single Sid
e Band 以下ではＳＳＢと書くこととする）方式が提案
されている。ＳＳＢは送信デジタル信号で変調された電
気の変調波で強調変調して得られる光搬送波と上下の光
側波帯（Double Side Band 以下ＤＳＢ方式と書くこと
とする）のうちから一方の光側波帯を光フィルタ等で除
去して得ることができる（久利他：”光外部変調による
６０ＧＨZ ミリ波・光ダウンリンク伝送実験”信学技
報、OCS97-115,1998）。なお、この方法は光フィルタや
光分波器を用いない本発明とは分野が異なる。
【０００４】また、電気でＳＳＢを得るのと同じ考え方
を光に適用した方法も提案されている。(G.H.Smith:"No
vel Technique for Generation of Optical SSB with C
arrier using a Single MZM to Overcome Fiber Chroma
tic Dispersion",MicrowavePhotonics Conf..MWP'96,PD
P-2,1996)この方法はまず送信デジタル信号で周波数ｆ
の正弦波をＰＳＫ変調して２分配し、一方にπ／２の高
周波の位相差を与える。次に、このふたつの電気の変調
信号を光行路差をπ／２とした平衡型ＭＺ変調器に与え
て光ＳＳＢ変調波を得る。これを光ファイバで伝送後に
受光して搬送周波数ｆのＰＳＫ信号を得るものである。
この方法は、光分波器等は不要であるが、高周波の変調
器が必要であることが本発明とは異なる。
を光に適用した方法も提案されている。(G.H.Smith:"No
vel Technique for Generation of Optical SSB with C
arrier using a Single MZM to Overcome Fiber Chroma
tic Dispersion",MicrowavePhotonics Conf..MWP'96,PD
P-2,1996)この方法はまず送信デジタル信号で周波数ｆ
の正弦波をＰＳＫ変調して２分配し、一方にπ／２の高
周波の位相差を与える。次に、このふたつの電気の変調
信号を光行路差をπ／２とした平衡型ＭＺ変調器に与え
て光ＳＳＢ変調波を得る。これを光ファイバで伝送後に
受光して搬送周波数ｆのＰＳＫ信号を得るものである。
この方法は、光分波器等は不要であるが、高周波の変調
器が必要であることが本発明とは異なる。
【０００５】光ファイバの分散の影響を除去する別の方
法として光搬送波を抑圧した上下光側波(Double Side B
and Suppressed Carrier 以下ＤＳＢ−ＳＣと書くこと
とする）方式が公知であり、図２で説明する。１５は光
源、１６は光源のスペクトラム、１７は光行路差がπの
マッハツェンダ型（ＭＺ）強度変調器である。１８は周
波数ｆ／２の正弦波発振器、１９はＤＳＢ−ＳＣスペク
トラム、２０は光分波器である。２１は外部光強度変調
器、２２は送信デジタル信号、２３は光合波器、２４は
変調を施したＤＳＢ−ＳＣ信号のスペクトラムである。
２５は光送信機、２６は光ファイバ、２７は受光器、２
８はＡＳＫ信号のスペクトラムである。２９は搬送波周
波数ｆのＡＳＫ信号、３０は光受信機である。
法として光搬送波を抑圧した上下光側波(Double Side B
and Suppressed Carrier 以下ＤＳＢ−ＳＣと書くこと
とする）方式が公知であり、図２で説明する。１５は光
源、１６は光源のスペクトラム、１７は光行路差がπの
マッハツェンダ型（ＭＺ）強度変調器である。１８は周
波数ｆ／２の正弦波発振器、１９はＤＳＢ−ＳＣスペク
トラム、２０は光分波器である。２１は外部光強度変調
器、２２は送信デジタル信号、２３は光合波器、２４は
変調を施したＤＳＢ−ＳＣ信号のスペクトラムである。
２５は光送信機、２６は光ファイバ、２７は受光器、２
８はＡＳＫ信号のスペクトラムである。２９は搬送波周
波数ｆのＡＳＫ信号、３０は光受信機である。
【０００６】このＤＳＢ−ＳＣ方式では先ず、無変調光
を行路差がπのＭＺ強度変調器１７に導き、周波数ｆ／
２の正弦波で変調して光搬送波を抑圧した上下の光側波
を発生させる。次にこの側波を光分波器２０で分離して
一方に送信デジタル信号で変調した後に合波して伝送
し、受光後に周波数ｆの信号を得るものである（R.Hofs
tetter et.al:"Dispersion Effects in Optical Millin
eter-Wave Systems Using Self-Heterodyne Method for
Transport and Generation",IEEE Trans.MTT,Vol.43,N
o.9,pp.2263-2269,1995 を参照）。この方法も光分波器
が必要であることが本発明と異なる。
を行路差がπのＭＺ強度変調器１７に導き、周波数ｆ／
２の正弦波で変調して光搬送波を抑圧した上下の光側波
を発生させる。次にこの側波を光分波器２０で分離して
一方に送信デジタル信号で変調した後に合波して伝送
し、受光後に周波数ｆの信号を得るものである（R.Hofs
tetter et.al:"Dispersion Effects in Optical Millin
eter-Wave Systems Using Self-Heterodyne Method for
Transport and Generation",IEEE Trans.MTT,Vol.43,N
o.9,pp.2263-2269,1995 を参照）。この方法も光分波器
が必要であることが本発明と異なる。
【０００７】光送信機においてＭＺ変調器以外の方法で
ＤＳＢ−ＳＣを作って伝送し、受光後にＡＳＫ信号を得
る方法も報告されている(K.Kitayama:"Highly-stabiliz
ed,Tunable Microwave Generation by Using Fiber-opt
ic Comb Generator",Microwave Photonics Conf..MWP'9
6,PDP-4,1996) 。
ＤＳＢ−ＳＣを作って伝送し、受光後にＡＳＫ信号を得
る方法も報告されている(K.Kitayama:"Highly-stabiliz
ed,Tunable Microwave Generation by Using Fiber-opt
ic Comb Generator",Microwave Photonics Conf..MWP'9
6,PDP-4,1996) 。
【０００８】この方法は、先ず単一周波数の光源から等
しい周波数間隔ｆの多数の櫛状の光波を作り、このうち
の２つの光波を光分波器で抜き出して合成し、ｆ／２の
正弦波で光行路差がπの変調器で発生させたものと等価
なＤＳＢ−ＳＣ信号を得る。次にこの２光波を外部強度
光変調器に導き送信デジタル信号で強度変調して伝送
し、受光後に搬送波周波数ｆのＡＳＫ信号を得るもので
ある。この方法は両方の光側波を強度変調することは本
発明と同じであるが、多数の光側波のなかから２波のみ
を抜き出すために光分波器が必要である。
しい周波数間隔ｆの多数の櫛状の光波を作り、このうち
の２つの光波を光分波器で抜き出して合成し、ｆ／２の
正弦波で光行路差がπの変調器で発生させたものと等価
なＤＳＢ−ＳＣ信号を得る。次にこの２光波を外部強度
光変調器に導き送信デジタル信号で強度変調して伝送
し、受光後に搬送波周波数ｆのＡＳＫ信号を得るもので
ある。この方法は両方の光側波を強度変調することは本
発明と同じであるが、多数の光側波のなかから２波のみ
を抜き出すために光分波器が必要である。
【０００９】この他に、ＤＳＢ−ＳＣ方式を用いた高周
波信号の伝送例として、多電極型分布帰還型レーザのレ
ーザバイアス電流に送信デジタル信号を重畳して光周波
数を変調し、これをＭＺ変調器に導きＤＳＢ−ＳＣとし
て伝送後にＰＳＫ信号を得る方法が報告されている（小
林他：光周波数変調と光ファイバの波長分散を利用した
マイクロ波の位相変調”，光波マイクロ波相互作用研究
会，OMI96-19,1997 ）。この方法は光ファイバの分散を
利用して高周波のＰＳＫ信号を得るものである。光ファ
イバ長に応じて光周波数偏移が設定されるため、距離の
異なる受信点に分配すると分散の影響を受ける。任意の
伝送距離で伝送可能となるように分散の影響を低減しよ
うとする本発明とは異なるものである。
波信号の伝送例として、多電極型分布帰還型レーザのレ
ーザバイアス電流に送信デジタル信号を重畳して光周波
数を変調し、これをＭＺ変調器に導きＤＳＢ−ＳＣとし
て伝送後にＰＳＫ信号を得る方法が報告されている（小
林他：光周波数変調と光ファイバの波長分散を利用した
マイクロ波の位相変調”，光波マイクロ波相互作用研究
会，OMI96-19,1997 ）。この方法は光ファイバの分散を
利用して高周波のＰＳＫ信号を得るものである。光ファ
イバ長に応じて光周波数偏移が設定されるため、距離の
異なる受信点に分配すると分散の影響を受ける。任意の
伝送距離で伝送可能となるように分散の影響を低減しよ
うとする本発明とは異なるものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術の中で、急
峻な減衰特性を持った光分波器で分波する方法は、光源
の光周波数が温度等で変動した場合に送信光電力が低下
するという問題があった。また、分波器と合波器を用い
る方式では分波器と合波器の間の２つの光路の光学長差
が大きいと光源の位相雑音の影響により受信特性が著し
く劣化することも上述のR.Hofstetter等により指摘され
ている。さらに、ふたつの光側波帯の周波数差が小さな
場合には分波器の実現が難しいという問題がある。
峻な減衰特性を持った光分波器で分波する方法は、光源
の光周波数が温度等で変動した場合に送信光電力が低下
するという問題があった。また、分波器と合波器を用い
る方式では分波器と合波器の間の２つの光路の光学長差
が大きいと光源の位相雑音の影響により受信特性が著し
く劣化することも上述のR.Hofstetter等により指摘され
ている。さらに、ふたつの光側波帯の周波数差が小さな
場合には分波器の実現が難しいという問題がある。
【００１１】また、上述のG.H.Smith の文献の光分波器
を用いないＳＳＢ技術では、送信機に高周波の変調器が
必要であった。
を用いないＳＳＢ技術では、送信機に高周波の変調器が
必要であった。
【００１２】そこで、本発明の目的は、上述の点を考慮
して、光分波器を使用しなくても良質な高周波ＡＳＫ信
号を得ることができるＡＳＫ高周波信号の光ファイバ伝
送用光送信機を提供することにある。
して、光分波器を使用しなくても良質な高周波ＡＳＫ信
号を得ることができるＡＳＫ高周波信号の光ファイバ伝
送用光送信機を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の発明は、光送信機から光ファイバ
を介して光を搬送し、光受信機側の受光器の出力で搬送
波周波数ｆのＡＳＫ高周波信号を取得するＡＳＫ高周波
信号の光ファイバ伝送用光送信機において、前記光送信
機では光源で発生された無変調光を光行路差がπのマッ
ハツェンダ型強度変調器に導き、該マッハツェンダ型強
度変調器により周波数ｆ／２の正弦波で光搬送波を抑圧
した上下の光側波を発生させ、該上下の光側波を外部光
強度変調器に導き、送信デジタル信号で光強度変調する
ことにより光ファイバ伝送用光出力を得ることを特徴と
する。
るために、請求項１の発明は、光送信機から光ファイバ
を介して光を搬送し、光受信機側の受光器の出力で搬送
波周波数ｆのＡＳＫ高周波信号を取得するＡＳＫ高周波
信号の光ファイバ伝送用光送信機において、前記光送信
機では光源で発生された無変調光を光行路差がπのマッ
ハツェンダ型強度変調器に導き、該マッハツェンダ型強
度変調器により周波数ｆ／２の正弦波で光搬送波を抑圧
した上下の光側波を発生させ、該上下の光側波を外部光
強度変調器に導き、送信デジタル信号で光強度変調する
ことにより光ファイバ伝送用光出力を得ることを特徴と
する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００１５】図１に本発明の実施形態のシステム構成を
示す。
示す。
【００１６】図１において、１は光源、２は光源のスペ
クトラム、３は光行路差がπのマッハツェンダ型（Ｍ
Ｚ）強度変調器である。４は周波数ｆ／２の正弦波発振
器、５はＤＳＢ−ＳＣスペクトラム、６は外部光強度変
調器である。７は送信デジタル信号、８は変調を施した
ＤＳＢ−ＳＣ信号のスペクトラムである。９は光送信機
である。１０は光ファイバ、１１は受光器、１２はＡＳ
Ｋ信号のスペクトラムである。１３は搬送波周波数ｆの
ＡＳＫ信号、１４は光受信機である。光源で発生された
無変調光を光行路差がπの強度変調器３に導き、周波数
ｆ／２の正弦波で光搬送波を抑圧した上下の光側波を発
生させる。この上下の光側波を外部強度変調器６に導き
送信デジタル信号で強度変調する。このような信号伝送
方法は光分波器が不要であるため、光源の光周波数変動
の影響を受けず良質な高周波ＡＳＫ信号を光受信機１４
で得ることができる。
クトラム、３は光行路差がπのマッハツェンダ型（Ｍ
Ｚ）強度変調器である。４は周波数ｆ／２の正弦波発振
器、５はＤＳＢ−ＳＣスペクトラム、６は外部光強度変
調器である。７は送信デジタル信号、８は変調を施した
ＤＳＢ−ＳＣ信号のスペクトラムである。９は光送信機
である。１０は光ファイバ、１１は受光器、１２はＡＳ
Ｋ信号のスペクトラムである。１３は搬送波周波数ｆの
ＡＳＫ信号、１４は光受信機である。光源で発生された
無変調光を光行路差がπの強度変調器３に導き、周波数
ｆ／２の正弦波で光搬送波を抑圧した上下の光側波を発
生させる。この上下の光側波を外部強度変調器６に導き
送信デジタル信号で強度変調する。このような信号伝送
方法は光分波器が不要であるため、光源の光周波数変動
の影響を受けず良質な高周波ＡＳＫ信号を光受信機１４
で得ることができる。
【００１７】１．５μｍ帯の光源１を光行路差がπのＭ
Ｚ強度変調器３に導き、周波数６．８ＧＨZ の正弦波で
ＤＳＢ−ＳＣを発生させ、これを外部光強度変調器６に
導いて１００Ｍｂｐｓの擬似ランダム信号（デジタル信
号７）で強度変調し、１．３μｍ帯零分散シングルモー
ドの光ファイバ１０で伝送する実験を行って本発明の有
効性を検証した。ＭＺ強度変調器３における位相変調指
数を０．５とした時の光スペクトラムを図３に示す。１
次の側波帯に対して搬送波は１２ｄＢ、２次側波帯は１
５ｄＢ電力が低いことがわかる。
Ｚ強度変調器３に導き、周波数６．８ＧＨZ の正弦波で
ＤＳＢ−ＳＣを発生させ、これを外部光強度変調器６に
導いて１００Ｍｂｐｓの擬似ランダム信号（デジタル信
号７）で強度変調し、１．３μｍ帯零分散シングルモー
ドの光ファイバ１０で伝送する実験を行って本発明の有
効性を検証した。ＭＺ強度変調器３における位相変調指
数を０．５とした時の光スペクトラムを図３に示す。１
次の側波帯に対して搬送波は１２ｄＢ、２次側波帯は１
５ｄＢ電力が低いことがわかる。
【００１８】実験の結果、光源１の周波数を６．８ＧＨ
Z 変化させた時、光分波器を用いる従来の技術では光側
波帯は両方とも失われることとなるが、本実施形態では
光送信電力に変化がないことが確認された。また、受光
電力一定の条件で伝送距離を変化させた場合の受光後の
ＣＮ比をＤＳＢ方式と比較した。周波数１３．６ＧＨZ
の正弦波で変調したＤＳＢでは１４ｋｍで信号電力が低
下してＣＮ比が著しく劣化したが、本実施形態ではＣＮ
の変化は無視できる範囲にあったことから分散の影響を
十分に低減できていることを確認した。
Z 変化させた時、光分波器を用いる従来の技術では光側
波帯は両方とも失われることとなるが、本実施形態では
光送信電力に変化がないことが確認された。また、受光
電力一定の条件で伝送距離を変化させた場合の受光後の
ＣＮ比をＤＳＢ方式と比較した。周波数１３．６ＧＨZ
の正弦波で変調したＤＳＢでは１４ｋｍで信号電力が低
下してＣＮ比が著しく劣化したが、本実施形態ではＣＮ
の変化は無視できる範囲にあったことから分散の影響を
十分に低減できていることを確認した。
【００１９】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
によれば、電気変調器や分波器を使用せずにＡＳＫ高周
波信号を伝送することができるので、光ファイバの分散
や光源の周波数変動あるいは位相雑音の影響を受けない
信号伝送が可能となる。
によれば、電気変調器や分波器を使用せずにＡＳＫ高周
波信号を伝送することができるので、光ファイバの分散
や光源の周波数変動あるいは位相雑音の影響を受けない
信号伝送が可能となる。
【図１】本発明実施形態のシステム構成および光のスペ
クトラム特性を示す構成図である。
クトラム特性を示す構成図である。
【図２】従来のシステム構成および光のスペクトラム特
性を示す構成図である。
性を示す構成図である。
【図３】本発明実施形態の光のスペクトラム特性を示す
説明図である。
説明図である。
１，１５ 光源 ２，１６ 光源のスペクトラム ３，１７ マッハツェンダ型強度変調器 ４，１８ 正弦波発振器 ８，１９ ＤＳＢ−ＳＣスペクトラム ６，２１ 外部光強度変調器 ７，２２ （送信）デジタル信号 ８，２４ ＤＳＢ−ＳＣ信号のスペクトラム ９，２５ 光送信機 １０，２６ 光ファイバ １１，２７ 受光器 １２，２８ ＡＳＫ信号のスペクトラム １３，２９ ＡＳＫ信号 １４，３０ 光受信機 ２０ 光分波器 ２３ 光合波器
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/06 10/28 10/26 10/14
Claims (1)
- 【請求項１】 光送信機から光ファイバを介して光を搬
送し、光受信機側の受光器の出力で搬送波周波数ｆのＡ
ＳＫ高周波信号を取得するＡＳＫ高周波信号の光ファイ
バ伝送用光送信機において、 前記光送信機では光源で発生された無変調光を光行路差
がπのマッハツェンダ型強度変調器に導き、 該マッハツェンダ型強度変調器により周波数ｆ／２の正
弦波で光搬送波を抑圧した上下の光側波を発生させ、 該上下の光側波を外部光強度変調器に導き、送信デジタ
ル信号で光強度変調することにより光ファイバ伝送用光
出力を得ることを特徴とするＡＳＫ高周波信号の光ファ
イバ伝送用光送信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10182411A JP2000019470A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Ａｓｋ高周波信号の光ファイバ伝送用光送信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10182411A JP2000019470A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Ａｓｋ高周波信号の光ファイバ伝送用光送信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000019470A true JP2000019470A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16117832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10182411A Pending JP2000019470A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Ａｓｋ高周波信号の光ファイバ伝送用光送信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000019470A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002093793A1 (fr) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Kabushiki Kaisha Sogo Kaihatsu Jimusho | Procede et systeme de communication optique |
| US6831774B2 (en) | 2000-07-07 | 2004-12-14 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Multi-wavelength generating method and apparatus based on flattening of optical spectrum |
| EP2688232A1 (en) * | 2012-07-19 | 2014-01-22 | Alcatel-Lucent | Optical transmitter for transmitting a multilevel amplitude-shift-keying modulated signal |
| CN107132027A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-09-05 | 中国科学院半导体研究所 | 光器件宽带频率响应值的测量方法及装置 |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP10182411A patent/JP2000019470A/ja active Pending
Cited By (7)
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| JP2002344424A (ja) * | 2001-05-15 | 2002-11-29 | Sogo Kaihatsu Jimusho:Kk | 光受信器及びそれを用いた光通信システム、並びに光通信方法 |
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