JPH04359205A - 波長分割多重光伝送用光モジュール及びその製造方法 - Google Patents
波長分割多重光伝送用光モジュール及びその製造方法Info
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- JPH04359205A JPH04359205A JP3134872A JP13487291A JPH04359205A JP H04359205 A JPH04359205 A JP H04359205A JP 3134872 A JP3134872 A JP 3134872A JP 13487291 A JP13487291 A JP 13487291A JP H04359205 A JPH04359205 A JP H04359205A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2856—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers formed or shaped by thermal heating means, e.g. splitting, branching and/or combining elements
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- G02B2006/2865—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers couplers of the 3x3 type
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- G02B6/29331—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by evanescent wave coupling
- G02B6/29332—Wavelength selective couplers, i.e. based on evanescent coupling between light guides, e.g. fused fibre couplers with transverse coupling between fibres having different propagation constant wavelength dependency
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は波長分割多重光伝送用光
モジュール及びその製造方法に関する。
モジュール及びその製造方法に関する。
【0002】近年、光伝送システムを加入者系に適用す
るための研究及び開発が実用化レベルで行われている。 加入者系において波長分割多重を利用した双方向光伝送
を実現するためには、異なる波長の光信号を分離し或い
は合流するための光分波器の機能を有する光モジュール
が必要不可欠であり、この光モジュールの量産技術の確
立が、加入者系光伝送システムを実用化する上でのキー
テクノロジーの一つとなっている。
るための研究及び開発が実用化レベルで行われている。 加入者系において波長分割多重を利用した双方向光伝送
を実現するためには、異なる波長の光信号を分離し或い
は合流するための光分波器の機能を有する光モジュール
が必要不可欠であり、この光モジュールの量産技術の確
立が、加入者系光伝送システムを実用化する上でのキー
テクノロジーの一つとなっている。
【0003】
【従来の技術】図5は従来の波長分割多重光伝送用光モ
ジュールの構成を示す図である。電子回路及び光回路に
共通の基板2上には光導波路基板4が設けられている。 光導波路基板4において、6は分波機能を有する方向性
光結合部、8は分岐機能を有するY分岐部、10は入力
ポート、12,14,16はそれぞれ第1、第2及び第
3出力ポートである。
ジュールの構成を示す図である。電子回路及び光回路に
共通の基板2上には光導波路基板4が設けられている。 光導波路基板4において、6は分波機能を有する方向性
光結合部、8は分岐機能を有するY分岐部、10は入力
ポート、12,14,16はそれぞれ第1、第2及び第
3出力ポートである。
【0004】光ファイバ18により伝送される光は、波
長1.3μmの光信号と波長1.55μmの光信号を波
長分割多重したものである。この光信号が入力ポート1
0に入力すると、方向性光結合部6で波長1.55μm
の光信号と波長1.3μmの光信号が分波され、波長1
.55μmの光信号は第1出力ポート12から出力され
る。また、波長1.3μmの光信号は、Y分岐部8で等
分配されて、それぞれ第2及び第3出力ポート14,1
6から出力される。
長1.3μmの光信号と波長1.55μmの光信号を波
長分割多重したものである。この光信号が入力ポート1
0に入力すると、方向性光結合部6で波長1.55μm
の光信号と波長1.3μmの光信号が分波され、波長1
.55μmの光信号は第1出力ポート12から出力され
る。また、波長1.3μmの光信号は、Y分岐部8で等
分配されて、それぞれ第2及び第3出力ポート14,1
6から出力される。
【0005】従って、各出力ポートに受光素子を配置し
ておくことによって、波長分割多重された光信号を受信
することができる。尚、この従来例では、双方向光伝送
を可能にするために、第1出力ポート12には波長1.
55μmの光信号を受光する受光素子20が接続され、
第2出力ポート14には波長1.3μmの光信号を出力
する発光素子24が接続され、第3出力ポート16には
波長1.3μmの光信号を受光する受光素子22が接続
されている。26は発光素子の駆動回路及び受光素子用
の増幅回路等が含まれる電子回路部である。
ておくことによって、波長分割多重された光信号を受信
することができる。尚、この従来例では、双方向光伝送
を可能にするために、第1出力ポート12には波長1.
55μmの光信号を受光する受光素子20が接続され、
第2出力ポート14には波長1.3μmの光信号を出力
する発光素子24が接続され、第3出力ポート16には
波長1.3μmの光信号を受光する受光素子22が接続
されている。26は発光素子の駆動回路及び受光素子用
の増幅回路等が含まれる電子回路部である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図5に示した従来の光
導波路タイプの波長分割多重光伝送用光モジュールにあ
っては、所要の分波特性(分岐比の波長依存性)を安定
に得ることが困難であり、しかも、光導波路と光ファイ
バの接続に長時間を要するので、量産性に適していない
という問題がある。また、光導波路と光ファイバの接続
部の接続損失が大きいという問題もある。
導波路タイプの波長分割多重光伝送用光モジュールにあ
っては、所要の分波特性(分岐比の波長依存性)を安定
に得ることが困難であり、しかも、光導波路と光ファイ
バの接続に長時間を要するので、量産性に適していない
という問題がある。また、光導波路と光ファイバの接続
部の接続損失が大きいという問題もある。
【0007】本発明はこのような事情に鑑みて創作され
たもので、所要の分波特性を得るのが容易でしかも光フ
ァイバとの接続損失が小さい波長分割多重光伝送用光モ
ジュール及びその製造方法を提供することを目的として
いる。
たもので、所要の分波特性を得るのが容易でしかも光フ
ァイバとの接続損失が小さい波長分割多重光伝送用光モ
ジュール及びその製造方法を提供することを目的として
いる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明方法は、第1、第
2及び第3の光ファイバを該第1の光ファイバが中央に
位置するように互いの側面にて融着すると共にその融着
部を延伸してなり、上記第1の光ファイバの両端をそれ
ぞれ入力ポート及び第1出力ポートとし、上記第2及び
第3の光ファイバの上記第1出力ポート側のそれぞれの
一端の一方及び他方を第2及び第3出力ポートとする波
長分割多重光伝送用光モジュールの製造方法であって、
延伸速度を零又は極く小さな値にして上記融着部を加熱
して、上記融着部のアスペクト比を調整する第1のステ
ップと、上記融着部の加熱温度を低下させて上記アスペ
クト比を固定し、上記第1のステップにおける延伸速度
よりも大きな延伸速度で上記融着部を延伸して、上記融
着部のカップリング長を調整する第2のステップとを含
む。
2及び第3の光ファイバを該第1の光ファイバが中央に
位置するように互いの側面にて融着すると共にその融着
部を延伸してなり、上記第1の光ファイバの両端をそれ
ぞれ入力ポート及び第1出力ポートとし、上記第2及び
第3の光ファイバの上記第1出力ポート側のそれぞれの
一端の一方及び他方を第2及び第3出力ポートとする波
長分割多重光伝送用光モジュールの製造方法であって、
延伸速度を零又は極く小さな値にして上記融着部を加熱
して、上記融着部のアスペクト比を調整する第1のステ
ップと、上記融着部の加熱温度を低下させて上記アスペ
クト比を固定し、上記第1のステップにおける延伸速度
よりも大きな延伸速度で上記融着部を延伸して、上記融
着部のカップリング長を調整する第2のステップとを含
む。
【0009】望ましくは、上記アスペクト比の調整は、
上記第1出力ポートから出力する光の強度が最大になる
第1波長と上記第2及び第3出力ポートから出力する光
の強度が互いに等しくなる第2波長の差に相当する波長
が0.25μmになるようになされ、上記カップリング
長の調整は、上記第1波長が1.55μmに一致するよ
うになされる。
上記第1出力ポートから出力する光の強度が最大になる
第1波長と上記第2及び第3出力ポートから出力する光
の強度が互いに等しくなる第2波長の差に相当する波長
が0.25μmになるようになされ、上記カップリング
長の調整は、上記第1波長が1.55μmに一致するよ
うになされる。
【0010】本発明の波長分割多重光伝送用光モジュー
ルは、本発明方法により製造された光モジュールにおい
て、上記第1出力ポートには1.55μm用の発光素子
又は受光素子が接続され、上記第2及び第3出力ポート
の一方及び他方にはそれぞれ1.3μm用の発光素子及
び受光素子が接続されているものである。
ルは、本発明方法により製造された光モジュールにおい
て、上記第1出力ポートには1.55μm用の発光素子
又は受光素子が接続され、上記第2及び第3出力ポート
の一方及び他方にはそれぞれ1.3μm用の発光素子及
び受光素子が接続されているものである。
【0011】
【作用】本発明方法においては、第1のステップで融着
部のアスペクト比を調整し、その後の第2のステップで
融着部のカップリング長を調整するようにしている。
部のアスペクト比を調整し、その後の第2のステップで
融着部のカップリング長を調整するようにしている。
【0012】融着部のアスペクト比は、第1出力ポート
から出力する光の強度が最大になる第1波長λ1 と第
2及び第3出力ポートから出力する光の強度が互いに等
しくなる第2波長λ2 の差に相当する波長λ1 −λ
2 を決定する。一方、融着部のカップリング長は第1
波長λ1 を決定する。従って、本発明方法によると、
所要の分波特性を容易に得ることができるようになる。
から出力する光の強度が最大になる第1波長λ1 と第
2及び第3出力ポートから出力する光の強度が互いに等
しくなる第2波長λ2 の差に相当する波長λ1 −λ
2 を決定する。一方、融着部のカップリング長は第1
波長λ1 を決定する。従って、本発明方法によると、
所要の分波特性を容易に得ることができるようになる。
【0013】また、本発明の波長分割多重光伝送用光モ
ジュールにあっては、その主要な構成要素が光ファイバ
であるから、光伝送路との接続が容易であり、しかも、
接続部における接続損失が小さい。
ジュールにあっては、その主要な構成要素が光ファイバ
であるから、光伝送路との接続が容易であり、しかも、
接続部における接続損失が小さい。
【0014】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
【0015】図1は本発明の実施例を示す波長分割多重
光伝送用光モジュールの基本構成を示す図である。この
光モジュールは、波長1.3μmで零分散となる通常の
シングルモードタイプの第1、第2及び第3の光ファイ
バ32,34,36を、第1の光ファイバ32が中央に
位置するように互いの側面にて融着し、その融着部46
を延伸して構成される。
光伝送用光モジュールの基本構成を示す図である。この
光モジュールは、波長1.3μmで零分散となる通常の
シングルモードタイプの第1、第2及び第3の光ファイ
バ32,34,36を、第1の光ファイバ32が中央に
位置するように互いの側面にて融着し、その融着部46
を延伸して構成される。
【0016】第1の光ファイバ32の左端38は入力ポ
ートとして使用され、右端40は第1出力ポートとして
使用される。また、第2の光ファイバ34の右端42は
第2出力ポートとして使用され、第3の光ファイバ36
の右端44は第3出力ポートとして使用される。尚、第
2及び第3の光ファイバ34,36の左端は使用されな
い。図1において、Lで示されているのは融着部46の
長さ、即ちカップリング長である。
ートとして使用され、右端40は第1出力ポートとして
使用される。また、第2の光ファイバ34の右端42は
第2出力ポートとして使用され、第3の光ファイバ36
の右端44は第3出力ポートとして使用される。尚、第
2及び第3の光ファイバ34,36の左端は使用されな
い。図1において、Lで示されているのは融着部46の
長さ、即ちカップリング長である。
【0017】図2は融着部46のアスペクト比の説明図
である。融着部46のアスペクト比は、融着部46の横
断面における長い方の長さbを短い方の長さaで除して
得た値(b/a)で表される。
である。融着部46のアスペクト比は、融着部46の横
断面における長い方の長さbを短い方の長さaで除して
得た値(b/a)で表される。
【0018】図1に示された光モジュールの製造方法を
説明する。この製造方法は、主として光ファイバの側面
融着を行う第1のステップと主として融着部の延伸を行
う第2のステップとを含んでいる。
説明する。この製造方法は、主として光ファイバの側面
融着を行う第1のステップと主として融着部の延伸を行
う第2のステップとを含んでいる。
【0019】第1のステップでは、延伸を行わずに或い
は僅かに延伸を行いながら融着部を加熱して、融着部の
アスペクト比を調整する。加熱に際しての加熱温度及び
加熱時間に応じてアスペクト比は減少する。
は僅かに延伸を行いながら融着部を加熱して、融着部の
アスペクト比を調整する。加熱に際しての加熱温度及び
加熱時間に応じてアスペクト比は減少する。
【0020】次いで第2のステップでは、融着部の加熱
温度をアスペクト比が変化しない程度の温度にまで低下
させ、所要のカップリング長となるまで延伸を行う。
温度をアスペクト比が変化しない程度の温度にまで低下
させ、所要のカップリング長となるまで延伸を行う。
【0021】図3はこのように製造される光モジュール
におけるカップリング比と波長の関係を示すグラフであ
る。ここで、カップリング比というのは、入力ポート3
8から光を入力したときに各出力ポートから出力される
光の強度の入力光強度に対する比である。第1出力ポー
トから出力する光の強度が最大になる波長を第1波長λ
1 とし、第2及び第3出力ポートから出力する光の強
度が互いに等しくなる波長を第2波長λ2 (<λ1
)とし、これらの差をλ0 (=λ1 −λ2 )とす
る。融着部のアスペクト比はλ0 を決定するから、第
1のステップにおいては、このλ0 が0.25μmに
なるようにアスペクト比を調整する。また、第1波長λ
1 はカップリング長に依存するので、第2のステップ
では、この第1波長λ1 が1.55μmに一致するよ
うにカップリング長を調整する。
におけるカップリング比と波長の関係を示すグラフであ
る。ここで、カップリング比というのは、入力ポート3
8から光を入力したときに各出力ポートから出力される
光の強度の入力光強度に対する比である。第1出力ポー
トから出力する光の強度が最大になる波長を第1波長λ
1 とし、第2及び第3出力ポートから出力する光の強
度が互いに等しくなる波長を第2波長λ2 (<λ1
)とし、これらの差をλ0 (=λ1 −λ2 )とす
る。融着部のアスペクト比はλ0 を決定するから、第
1のステップにおいては、このλ0 が0.25μmに
なるようにアスペクト比を調整する。また、第1波長λ
1 はカップリング長に依存するので、第2のステップ
では、この第1波長λ1 が1.55μmに一致するよ
うにカップリング長を調整する。
【0022】このようにアスペクト比及びカップリング
長を調整すると、第1出力ポートと第2及び第3出力ポ
ートとの間には波長1.55μm及び波長1.3μmの
光に対する分波機能が実現され、第2出力ポートと第3
出力ポートとの間には波長1.3μmの光に対する分岐
機能が実現される。
長を調整すると、第1出力ポートと第2及び第3出力ポ
ートとの間には波長1.55μm及び波長1.3μmの
光に対する分波機能が実現され、第2出力ポートと第3
出力ポートとの間には波長1.3μmの光に対する分岐
機能が実現される。
【0023】図4は本発明の望ましい実施例における光
モジュールの全体構成を示す図である。図1におけるも
のと同一の部分には同一の符号が付されている。この例
では、光モジュールの融着部及び入出力ポートは基板5
4上に固定されている。
モジュールの全体構成を示す図である。図1におけるも
のと同一の部分には同一の符号が付されている。この例
では、光モジュールの融着部及び入出力ポートは基板5
4上に固定されている。
【0024】48は第1出力ポート40に対向して設け
られたアバランシェフォトダイオード等からなる1.5
5μm用の受光素子、50は第2出力ポート42に対向
して設けられた半導体レーザ等からなる1.3μm用の
発光素子、52は第3出力ポート44に対向して設けら
れたアバランシェフォトダイオード等からなる1.3μ
m用の受光素子である。56は基板54上に一体に設け
られた電子回路部である。
られたアバランシェフォトダイオード等からなる1.5
5μm用の受光素子、50は第2出力ポート42に対向
して設けられた半導体レーザ等からなる1.3μm用の
発光素子、52は第3出力ポート44に対向して設けら
れたアバランシェフォトダイオード等からなる1.3μ
m用の受光素子である。56は基板54上に一体に設け
られた電子回路部である。
【0025】光伝送路から伝送されてきた光信号のうち
波長1.55μmの光信号は、受光素子48により電気
信号に変換され、波長1.3μmの光信号は、受光素子
52により電気信号に変換される。一方、入力信号に応
じて変調され発光素子50から出力された波長1.3μ
mの光信号は、第2出力ポート42を介して光伝送路に
送出される。
波長1.55μmの光信号は、受光素子48により電気
信号に変換され、波長1.3μmの光信号は、受光素子
52により電気信号に変換される。一方、入力信号に応
じて変調され発光素子50から出力された波長1.3μ
mの光信号は、第2出力ポート42を介して光伝送路に
送出される。
【0026】本実施例によると、光モジュールと光伝送
路の接続は光ファイバ同士の接続により行うことができ
るので、光モジュールの挿入損失が極めて小さい。発光
素子又は受光素子との結合損を除いたこの光モジュール
の挿入損は、具体的には、1.55μm用のポートで1
dB、1.3μm用のポートで分岐損(3dB)を含め
て4dBであった。尚、従来構成による場合には、それ
ぞれ2dB,5dBである。
路の接続は光ファイバ同士の接続により行うことができ
るので、光モジュールの挿入損失が極めて小さい。発光
素子又は受光素子との結合損を除いたこの光モジュール
の挿入損は、具体的には、1.55μm用のポートで1
dB、1.3μm用のポートで分岐損(3dB)を含め
て4dBであった。尚、従来構成による場合には、それ
ぞれ2dB,5dBである。
【0027】尚、受光用のポートにおけるアイソレーシ
ョンを向上させるためには、例えば、第1出力ポート4
0と受光素子48の間に、1.55μmの光を透過し1
.3μmの光を透過しない光学フィルタ58を設け、第
3出力ポート44と受光素子52の間に、1.3μmの
光を透過し、1.55μmの光を透過しない光学フィル
タ60を設けると良い。こうすることにより、消光比の
高い光モジュールの提供が可能になる。
ョンを向上させるためには、例えば、第1出力ポート4
0と受光素子48の間に、1.55μmの光を透過し1
.3μmの光を透過しない光学フィルタ58を設け、第
3出力ポート44と受光素子52の間に、1.3μmの
光を透過し、1.55μmの光を透過しない光学フィル
タ60を設けると良い。こうすることにより、消光比の
高い光モジュールの提供が可能になる。
【0028】また、1.55μmの光を受光素子する受
光素子48の代わりに1.55μmの光を出力する発光
素子を設けても良い。
光素子48の代わりに1.55μmの光を出力する発光
素子を設けても良い。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
所要の分波特性を容易に得ることができしかも光伝送路
との接続損失が小さい波長分割多重光伝送用光モジュー
ル及びその製造方法の提供が可能になるという効果を奏
する。
所要の分波特性を容易に得ることができしかも光伝送路
との接続損失が小さい波長分割多重光伝送用光モジュー
ル及びその製造方法の提供が可能になるという効果を奏
する。
【図1】本発明の波長分割多重光伝送用光モジュールの
基本構成を示す図である。
基本構成を示す図である。
【図2】融着部におけるアスペクト比の説明図である。
【図3】本発明の望ましい実施例における光モジュール
の特性を示すグラフである。
の特性を示すグラフである。
【図4】本発明の光モジュールの実施例を示す全体構成
図である。
図である。
【図5】従来技術の説明図である。
32 第1の光ファイバ
34 第2の光ファイバ
36 第3の光ファイバ
38 入力ポート
40 第1出力ポート
42 第2出力ポート
44 第3出力ポート
46 融着部
Claims (3)
- 【請求項1】 第1、第2及び第3の光ファイバ(3
2,34,36)を該第1の光ファイバ(32)が中央
に位置するように互いの側面にて融着すると共にその融
着部を延伸してなり、上記第1の光ファイバ(32)の
両端をそれぞれ入力ポート(38)及び第1出力ポート
(40)とし、上記第2及び第3の光ファイバ(34,
36) の上記第1出力ポート側のそれぞれの一端の一
方及び他方を第2及び第3出力ポート(42,44)と
する波長分割多重光伝送用光モジュールの製造方法であ
って、延伸速度を零又は極く小さな値にして上記融着部
を加熱して、上記融着部のアスペクト比を調整する第1
のステップと、上記融着部の加熱温度を低下させて上記
アスペクト比を固定し、上記第1のステップにおける延
伸速度よりも大きな延伸速度で上記融着部を延伸して、
上記融着部のカップリング長を調整する第2のステップ
とを含むことを特徴とする波長分割多重光伝送用光モジ
ュールの製造方法。 - 【請求項2】 上記アスペクト比の調整は、上記第1
出力ポートから出力する光の強度が最大になる第1波長
(λ1 ) と上記第2及び第3出力ポートから出力
する光の強度が互いに等しくなる第2波長 (λ2 )
の差に相当する波長 (λ1 −λ2 ) が0.2
5μmになるようになされ、上記カップリング長の調整
は、上記第1波長 (λ1 ) が1.55μmに一致
するようになされることを特徴とする請求項1に記載の
波長分割多重光伝送用光モジュールの製造方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の方法により製
造された波長分割多重光伝送用光モジュールであって、
上記第1出力ポート(40)には1.55μm用の発光
素子又は受光素子が接続され、上記第2及び第3出力ポ
ート(42,44) の一方及び他方にはそれぞれ1.
3μm用の発光素子及び受光素子が接続されていること
を特徴とする波長分割多重光伝送用光モジュール。
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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EP92305179A EP0518570B1 (en) | 1991-06-06 | 1992-06-05 | Optical wavelength-division multiplex modules |
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JP3134872A JPH04359205A (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 波長分割多重光伝送用光モジュール及びその製造方法 |
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JP (1) | JPH04359205A (ja) |
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