JPH0575197A - 音響光学ｑスイツチ及びｑスイツチレーザ - Google Patents
音響光学ｑスイツチ及びｑスイツチレーザInfo
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- JPH0575197A JPH0575197A JP26525691A JP26525691A JPH0575197A JP H0575197 A JPH0575197 A JP H0575197A JP 26525691 A JP26525691 A JP 26525691A JP 26525691 A JP26525691 A JP 26525691A JP H0575197 A JPH0575197 A JP H0575197A
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- acousto
- switch
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- laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 音響光学媒体をブリュースター角となるよう
に研磨した音響光学Ｑスイッチ及びそれを用いたＱスイ
ッチレーザにおいて、共振器長を短くしてパルス幅を短
くできるようにする。 【構成】 一方の端面に反射ミラー２を有するレーザロ
ッド１と、音響光学Ｑスイッチ１４と、出力ミラー７と
で構成されるＱスイッチレーザにおいて、音響光学Ｑス
イッチ１４のトランスデューサ６を、音響光学媒体５の
幅より狭くし、音響光学媒体５の中心より片側にずらし
た位置に添設する。それにより、音響光学Ｑスイッチ１
４と出力ミラー７の間の不要なギャップＬ2 を小さくす
る。
に研磨した音響光学Ｑスイッチ及びそれを用いたＱスイ
ッチレーザにおいて、共振器長を短くしてパルス幅を短
くできるようにする。 【構成】 一方の端面に反射ミラー２を有するレーザロ
ッド１と、音響光学Ｑスイッチ１４と、出力ミラー７と
で構成されるＱスイッチレーザにおいて、音響光学Ｑス
イッチ１４のトランスデューサ６を、音響光学媒体５の
幅より狭くし、音響光学媒体５の中心より片側にずらし
た位置に添設する。それにより、音響光学Ｑスイッチ１
４と出力ミラー７の間の不要なギャップＬ2 を小さくす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音響光学媒体の光入出
射端面の少なくとも片面をブリュースター角となるよう
に研磨した音響光学Ｑスイッチ及びそれを用いたＱスイ
ッチレーザに関する。
射端面の少なくとも片面をブリュースター角となるよう
に研磨した音響光学Ｑスイッチ及びそれを用いたＱスイ
ッチレーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光をパルス化する方法の一つとし
て、レーザ共振器内にＱスイッチを配置し、あらかじめ
Ｑを下げておいた状態でレーザ媒質を励起し、反転分布
密度が十分大きくなった状態で、Ｑを急に大きくするこ
とにより、短時間でパルス幅の狭いピーク出力の大きな
レーザ出力（ジャイアントパルス）を得る技術が知られ
ている。
て、レーザ共振器内にＱスイッチを配置し、あらかじめ
Ｑを下げておいた状態でレーザ媒質を励起し、反転分布
密度が十分大きくなった状態で、Ｑを急に大きくするこ
とにより、短時間でパルス幅の狭いピーク出力の大きな
レーザ出力（ジャイアントパルス）を得る技術が知られ
ている。
【０００３】このようなＱスイッチとして、音響光学Ｑ
スイッチが用いられている。音響光学Ｑスイッチは、例
えばＰｂＭｏＯ4 などからなる音響光学媒体と、例えば
ＬｉＮｂＯ3 などの圧電体の両面に電極を設けたトラン
スデューサとで構成され、トランスデューサに交流電圧
を印加することにより超音波を発生させ、この超音波を
音響光学媒体中に伝搬させ、音響光学媒体を透過するレ
ーザ光を回折させることにより、スイッチング作用をな
すものである。
スイッチが用いられている。音響光学Ｑスイッチは、例
えばＰｂＭｏＯ4 などからなる音響光学媒体と、例えば
ＬｉＮｂＯ3 などの圧電体の両面に電極を設けたトラン
スデューサとで構成され、トランスデューサに交流電圧
を印加することにより超音波を発生させ、この超音波を
音響光学媒体中に伝搬させ、音響光学媒体を透過するレ
ーザ光を回折させることにより、スイッチング作用をな
すものである。
【０００４】このような音響光学Ｑスイッチの一つとし
て、音響光学媒体の光入出射端面をブリュースター角と
なるように研磨し、光入出射端面における光の反射を防
止して透過率を高めたものが知られている。
て、音響光学媒体の光入出射端面をブリュースター角と
なるように研磨し、光入出射端面における光の反射を防
止して透過率を高めたものが知られている。
【０００５】また、音響光学Ｑスイッチにおいて、Ｑス
イッチの長さを決める要因は、回折効率であり、より短
い長さで回折効率を上げるため、トランスデューサの音
波発生幅を狭くすることが行われている。この場合、音
響光学媒体は、光軸合わせ等の調整がしやすいように、
トランスデューサの幅よりも十分に厚く作られている。
このため、トランスデューサは、音響光学媒体の中央部
に添設されていた。
イッチの長さを決める要因は、回折効率であり、より短
い長さで回折効率を上げるため、トランスデューサの音
波発生幅を狭くすることが行われている。この場合、音
響光学媒体は、光軸合わせ等の調整がしやすいように、
トランスデューサの幅よりも十分に厚く作られている。
このため、トランスデューサは、音響光学媒体の中央部
に添設されていた。
【０００６】図３は、上記のような音響光学Ｑスイッチ
を用いた従来のＱスイッチレーザの一例を示している。
を用いた従来のＱスイッチレーザの一例を示している。
【０００７】図３において、１は、例えばＹＡＧなどの
固体レーザロッドであり、図示しない励起光源によって
励起されレーザ光を発生する。レーザロッド１の後端面
には、発生したレーザ光をほとんど反射する光学膜を形
成してなる反射ミラー２が設けられている。レーザロッ
ド１の前端面３は、ブリュースター角となるように研磨
され、レーザ光の反射による損失を低減している。
固体レーザロッドであり、図示しない励起光源によって
励起されレーザ光を発生する。レーザロッド１の後端面
には、発生したレーザ光をほとんど反射する光学膜を形
成してなる反射ミラー２が設けられている。レーザロッ
ド１の前端面３は、ブリュースター角となるように研磨
され、レーザ光の反射による損失を低減している。
【０００８】レーザロッド１の前端面３に近接して、音
響光学Ｑスイッチ４が配置されている。音響光学Ｑスイ
ッチ４は、音響光学媒体５と、その所定の面に添設され
たトランスデューサ６とで構成されている。音響光学媒
体５は、その光入出射端面をブリュースター角となるよ
うに研磨されている。
響光学Ｑスイッチ４が配置されている。音響光学Ｑスイ
ッチ４は、音響光学媒体５と、その所定の面に添設され
たトランスデューサ６とで構成されている。音響光学媒
体５は、その光入出射端面をブリュースター角となるよ
うに研磨されている。
【０００９】また、レーザロッド１との間に上記音響光
学Ｑスイッチを挟むように、平行平面基板、平凹基板又
は平凸基板にレーザ光を部分透過する光学膜を形成して
なる出力ミラー７が配置されている。なお、図中一点鎖
線ａは、レーザ光の光軸であり、それぞれのブリュース
ター面において図示の如く屈折する。出力ミラー７は、
この光軸ａに対して垂直となるように、音響光学Ｑスイ
ッチ４の音響光学媒体５の一端に近接して配置されてい
る。
学Ｑスイッチを挟むように、平行平面基板、平凹基板又
は平凸基板にレーザ光を部分透過する光学膜を形成して
なる出力ミラー７が配置されている。なお、図中一点鎖
線ａは、レーザ光の光軸であり、それぞれのブリュース
ター面において図示の如く屈折する。出力ミラー７は、
この光軸ａに対して垂直となるように、音響光学Ｑスイ
ッチ４の音響光学媒体５の一端に近接して配置されてい
る。
【００１０】レーザロッド１の後端面に設けられた反射
ミラー２と、出力ミラー７とで共振器が構成され、音響
光学ＱスイッチをＯＮ、ＯＦＦ動作させることにより、
ピーク出力の大きなレーザパルスを得ることができる。
ミラー２と、出力ミラー７とで共振器が構成され、音響
光学ＱスイッチをＯＮ、ＯＦＦ動作させることにより、
ピーク出力の大きなレーザパルスを得ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】Ｑスイッチレーザの特
徴は、高い出力とパルス幅の短さであり、より短いレー
ザパルスを得るためには、反射ミラー２と出力ミラー７
の距離、すなわちレーザ共振器長を短くすることが必要
である。パルス幅は、他の条件が一定のとき、共振器長
にほぼ比例するからである。
徴は、高い出力とパルス幅の短さであり、より短いレー
ザパルスを得るためには、反射ミラー２と出力ミラー７
の距離、すなわちレーザ共振器長を短くすることが必要
である。パルス幅は、他の条件が一定のとき、共振器長
にほぼ比例するからである。
【００１２】しかしながら、図３に示した従来のＱスイ
ッチレーザでは、音響光学Ｑスイッチ４の音響光学媒体
５の光入出射端面がブリュースター角となるように研磨
されており、しかもトランスデューサ６が音響光学媒体
５の中央部に添設されているので、音響光学媒体５の光
入出射点８と出力ミラー７の光入出射点９との間に不要
なギャップＬ1 が生じてしまい、このことが共振器長を
短くする妨げとなっていた。
ッチレーザでは、音響光学Ｑスイッチ４の音響光学媒体
５の光入出射端面がブリュースター角となるように研磨
されており、しかもトランスデューサ６が音響光学媒体
５の中央部に添設されているので、音響光学媒体５の光
入出射点８と出力ミラー７の光入出射点９との間に不要
なギャップＬ1 が生じてしまい、このことが共振器長を
短くする妨げとなっていた。
【００１３】したがって、本発明の目的は、音響光学媒
体をブリュースター角となるように研磨した音響光学Ｑ
スイッチ及びそれを用いたＱスイッチレーザにおいて、
共振器長を短くしてパルス幅を短くできるようにするこ
とにある。
体をブリュースター角となるように研磨した音響光学Ｑ
スイッチ及びそれを用いたＱスイッチレーザにおいて、
共振器長を短くしてパルス幅を短くできるようにするこ
とにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の音響光学Ｑスイッチは、光入出射端面の少
なくとも片面をブリュースター角となるように研磨した
音響光学媒体と、超音波発生用圧電体の両面に電極を形
成し、前記音響光学媒体に添設したトランスデューサと
を備え、前記トランスデューサの幅を前記音響光学媒体
の幅より狭くし、前記音響光学媒体の中心より片側にず
らした位置に前記トランスデューサを添設したことを特
徴とする。
め、本発明の音響光学Ｑスイッチは、光入出射端面の少
なくとも片面をブリュースター角となるように研磨した
音響光学媒体と、超音波発生用圧電体の両面に電極を形
成し、前記音響光学媒体に添設したトランスデューサと
を備え、前記トランスデューサの幅を前記音響光学媒体
の幅より狭くし、前記音響光学媒体の中心より片側にず
らした位置に前記トランスデューサを添設したことを特
徴とする。
【００１５】また、本発明のＱスイッチレーザは、共振
器を構成する反射ミラーと出力ミラーとの間に、レーザ
媒質と、音響光学Ｑスイッチとを配置してなるＱスイッ
チレーザにおいて、前記音響光学Ｑスイッチとして上記
のものを用いたことを特徴とする。
器を構成する反射ミラーと出力ミラーとの間に、レーザ
媒質と、音響光学Ｑスイッチとを配置してなるＱスイッ
チレーザにおいて、前記音響光学Ｑスイッチとして上記
のものを用いたことを特徴とする。
【００１６】
【作用】本発明の音響光学Ｑスイッチは、トランスデュ
ーサの幅を音響光学媒体の幅より狭くし、音響光学媒体
の中心より片側にずらした位置に添設してある。この音
響光学Ｑスイッチを用いてＱスイッチレーザを構成する
と、レーザ光の光軸は、音響光学媒体の片側に寄り、音
響光学媒体の光入出射端面においては、エッジに近づい
た部分となる。
ーサの幅を音響光学媒体の幅より狭くし、音響光学媒体
の中心より片側にずらした位置に添設してある。この音
響光学Ｑスイッチを用いてＱスイッチレーザを構成する
と、レーザ光の光軸は、音響光学媒体の片側に寄り、音
響光学媒体の光入出射端面においては、エッジに近づい
た部分となる。
【００１７】図１に示すように、音響光学Ｑスイッチ１
４の音響光学媒体５の光入出射端面をブリュースター角
となるように研磨した場合、出力ミラー７は、音響光学
媒体５のエッジ５ｃに近接して配置されるが、上記のよ
うに光軸ａがエッジ５ｃに近づくので、不要なギャップ
Ｌ2 を短くすることができる。この結果、反射ミラー２
と出力ミラー７との間の共振器長を短くしてパルス幅を
短くすることができる。
４の音響光学媒体５の光入出射端面をブリュースター角
となるように研磨した場合、出力ミラー７は、音響光学
媒体５のエッジ５ｃに近接して配置されるが、上記のよ
うに光軸ａがエッジ５ｃに近づくので、不要なギャップ
Ｌ2 を短くすることができる。この結果、反射ミラー２
と出力ミラー７との間の共振器長を短くしてパルス幅を
短くすることができる。
【００１８】
【実施例】以下、図１、２を参照して本発明の実施例を
説明する。なお、図３に示した従来のＱスイッチレーザ
と実質的に同一部分には、同符号を付して説明する。
説明する。なお、図３に示した従来のＱスイッチレーザ
と実質的に同一部分には、同符号を付して説明する。
【００１９】図２には、本発明の音響光学Ｑスイッチの
一実施例が示されている。この音響光学Ｑスイッチ１４
は、音響光学媒体５に、トランスデューサ６を貼り付け
て構成されている。
一実施例が示されている。この音響光学Ｑスイッチ１４
は、音響光学媒体５に、トランスデューサ６を貼り付け
て構成されている。
【００２０】音響光学媒体５は、例えばＰｂＭｏＯ4 、
ＴｅＯ2 、Ｇe 、ＬｉＮｂＯ3 、ＧａＰなどの結晶材料
や、カルコゲナイド系、Ｔｅガラスなどのガラスで形成
されている。また、音響光学媒体５の光入出射端面５
ａ、５ｂは、ブリュースター角となるように研磨されて
いる。図１に示されるように、トランスデューサ６設置
面が略平行四辺形となるように研磨されている。
ＴｅＯ2 、Ｇe 、ＬｉＮｂＯ3 、ＧａＰなどの結晶材料
や、カルコゲナイド系、Ｔｅガラスなどのガラスで形成
されている。また、音響光学媒体５の光入出射端面５
ａ、５ｂは、ブリュースター角となるように研磨されて
いる。図１に示されるように、トランスデューサ６設置
面が略平行四辺形となるように研磨されている。
【００２１】一方、トランスデューサ６は、例えばＬｉ
ＮｂＯ3 、ＺｎＯなどの圧電体１５の両面に、電極１
６、１７を形成して構成されている。トランスデューサ
６は、回折効率を高めるため、音響光学媒体５よりも幅
を狭くされている。そして、トランスデューサ６は、音
響光学媒体５の所定の面の一方の側辺に沿って貼り付け
られている。トランスデューサ６の幅は光軸に垂直な方
向の長さであり、また光軸はトランスデューサ６に対応
した音響光学媒体５の内部を通過する。
ＮｂＯ3 、ＺｎＯなどの圧電体１５の両面に、電極１
６、１７を形成して構成されている。トランスデューサ
６は、回折効率を高めるため、音響光学媒体５よりも幅
を狭くされている。そして、トランスデューサ６は、音
響光学媒体５の所定の面の一方の側辺に沿って貼り付け
られている。トランスデューサ６の幅は光軸に垂直な方
向の長さであり、また光軸はトランスデューサ６に対応
した音響光学媒体５の内部を通過する。
【００２２】図１には、上記音響光学Ｑスイッチ１４を
利用した本発明のＱスイッチレーザの一実施例が示され
ている。このＱスイッチレーザは、レーザロッド１と、
音響光学Ｑスイッチ１４と、出力ミラー７とで構成され
ている。
利用した本発明のＱスイッチレーザの一実施例が示され
ている。このＱスイッチレーザは、レーザロッド１と、
音響光学Ｑスイッチ１４と、出力ミラー７とで構成され
ている。
【００２３】レーザ媒質としてのレーザロッド１は、例
えばＹＡＧなどの固体レーザロッドで構成されている
が、その他、Ｈｅ−Ｎｅレーザなどの気体レーザや、半
導体レーザなどを用いることもできる。レーザロッド１
の後端面は、レーザ光を全反射する反射ミラー２をな
し、レーザロッド１の前端面３は、ブリュースター角に
研磨されている。なお、反射ミラー２は、レーザロッド
１と別体のミラーとして設けてもよい。
えばＹＡＧなどの固体レーザロッドで構成されている
が、その他、Ｈｅ−Ｎｅレーザなどの気体レーザや、半
導体レーザなどを用いることもできる。レーザロッド１
の後端面は、レーザ光を全反射する反射ミラー２をな
し、レーザロッド１の前端面３は、ブリュースター角に
研磨されている。なお、反射ミラー２は、レーザロッド
１と別体のミラーとして設けてもよい。
【００２４】音響光学Ｑスイッチ１４は、レーザ光の光
軸ａが、音響光学媒体５のトランスデューサ６と重なる
部分の中心を通るように、かつ、レーザロッド１に対し
てはブリュースター面どうしを近接させるように配置さ
れている。出力ミラー７は、レーザ光を一部透過する光
学膜を有するミラーであり、レーザ光の光軸に対して垂
直に、かつ、音響光学Ｑスイッチ１４のエッジに近接し
て配置されている。
軸ａが、音響光学媒体５のトランスデューサ６と重なる
部分の中心を通るように、かつ、レーザロッド１に対し
てはブリュースター面どうしを近接させるように配置さ
れている。出力ミラー７は、レーザ光を一部透過する光
学膜を有するミラーであり、レーザ光の光軸に対して垂
直に、かつ、音響光学Ｑスイッチ１４のエッジに近接し
て配置されている。
【００２５】上記の構成において、図示しない励起光源
から励起光をレーザロッド１に照射すると、レーザロッ
ド１内でレーザ光が発生し、このレーザ光は、共振器を
構成する反射ミラー２と出力ミラー７との間で往復反射
し、共振して増幅される。このとき、音響光学Ｑスイッ
チ１４の回折作用で、共振器の損失を大きくしたり小さ
くしたりすると、損失が大きいときには、反転分布の量
（反転分布密度）は増大するが、レーザ発振を起こすま
でに至らない。その状態で、急激に損失を小さくする
と、パルス幅が小さく、莫大なピーク出力をもつパルス
（ジャイアントパルス）が出力ミラー７から出力され
る。
から励起光をレーザロッド１に照射すると、レーザロッ
ド１内でレーザ光が発生し、このレーザ光は、共振器を
構成する反射ミラー２と出力ミラー７との間で往復反射
し、共振して増幅される。このとき、音響光学Ｑスイッ
チ１４の回折作用で、共振器の損失を大きくしたり小さ
くしたりすると、損失が大きいときには、反転分布の量
（反転分布密度）は増大するが、レーザ発振を起こすま
でに至らない。その状態で、急激に損失を小さくする
と、パルス幅が小さく、莫大なピーク出力をもつパルス
（ジャイアントパルス）が出力ミラー７から出力され
る。
【００２６】そして、このＱスイッチレーザは、出力ミ
ラー７を音響光学Ｑスイッチ１４のエッジに近接して配
置させたとき、音響光学Ｑスイッチ１４のエッジに近接
した位置に光軸ａが設定されているので、音響光学Ｑス
イッチ１４の出力ミラー側の光入出射端面５ｂと出力ミ
ラー７との間の不要なギャップＬ2を小さくできる。こ
のため、反射ミラー２と出力ミラー７との間の共振器長
を短くしてパルス幅を短くすることができる。
ラー７を音響光学Ｑスイッチ１４のエッジに近接して配
置させたとき、音響光学Ｑスイッチ１４のエッジに近接
した位置に光軸ａが設定されているので、音響光学Ｑス
イッチ１４の出力ミラー側の光入出射端面５ｂと出力ミ
ラー７との間の不要なギャップＬ2を小さくできる。こ
のため、反射ミラー２と出力ミラー７との間の共振器長
を短くしてパルス幅を短くすることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
音響光学媒体の光入出射端面の少なくとも片面をブリュ
ースター角となるように研磨した音響光学Ｑスイッチに
おいて、音響光学媒体の中心より片側にずらした位置に
トランスデューサを添設したことにより、これを用いて
Ｑスイッチレーザを構成したとき、共振器長を短くして
パルス幅を短くすることができる。
音響光学媒体の光入出射端面の少なくとも片面をブリュ
ースター角となるように研磨した音響光学Ｑスイッチに
おいて、音響光学媒体の中心より片側にずらした位置に
トランスデューサを添設したことにより、これを用いて
Ｑスイッチレーザを構成したとき、共振器長を短くして
パルス幅を短くすることができる。
【図１】本発明のＱスイッチレーザの一実施例を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】本発明の音響光学Ｑスイッチの一実施例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】従来のＱスイッチレーザの一例を示す概略構成
図である。
図である。
【符号の説明】 １ レーザロッド ２ 反射ミラー ５ 音響光学媒体 ６ トランスデューサ ７ 出力ミラー １４ 音響光学Ｑスイッチ １５ 圧電体 １６、１７ 電極
Claims (2)
- 【請求項１】 光入出射端面の少なくとも片面をブリュ
ースター角となるように研磨した音響光学媒体と、超音
波発生用圧電体の両面に電極を形成し、前記音響光学媒
体に添設したトランスデューサとを備え、前記トランス
デューサの幅を前記音響光学媒体の幅より狭くし、前記
音響光学媒体の中心より片側にずらした位置に前記トラ
ンスデューサを添設したことを特徴とする音響光学Ｑス
イッチ。 - 【請求項２】 共振器を構成する反射ミラーと出力ミラ
ーとの間に、レーザ媒質と、音響光学Ｑスイッチとを配
置してなるＱスイッチレーザにおいて、前記音響光学Ｑ
スイッチとして請求項１記載のものを用いたことを特徴
とするＱスイッチレーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03265256A JP3094557B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | Ｑスイッチレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03265256A JP3094557B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | Ｑスイッチレーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575197A true JPH0575197A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3094557B2 JP3094557B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=17414705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03265256A Expired - Fee Related JP3094557B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | Ｑスイッチレーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3094557B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2013094238A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2015-04-27 | 株式会社島津製作所 | 容器設置機構及びオートサンプラ |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP03265256A patent/JP3094557B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2013094238A1 (ja) * | 2011-12-22 | 2015-04-27 | 株式会社島津製作所 | 容器設置機構及びオートサンプラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3094557B2 (ja) | 2000-10-03 |
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