JPS6122311A - Ｌｄアナログ光伝送装置 - Google Patents
Ｌｄアナログ光伝送装置Info
- Publication number
- JPS6122311A JPS6122311A JP59143503A JP14350384A JPS6122311A JP S6122311 A JPS6122311 A JP S6122311A JP 59143503 A JP59143503 A JP 59143503A JP 14350384 A JP14350384 A JP 14350384A JP S6122311 A JPS6122311 A JP S6122311A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- polished
- transmission
- connector
- receiving element
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、複数の映像信号を１本の光ファイバ入で高品
質に長距離伝送する装置に関するものであり、ＣＡＴＶ
やＴＶ再送信等に最適である。
質に長距離伝送する装置に関するものであり、ＣＡＴＶ
やＴＶ再送信等に最適である。
従来例の構成とその問題点
ＬＤをアナログ信号で直接輝度変調して光伝送する方式
は、ＬＤ（レーザダイオード）自体の良好な直線性や、
利用パワーの大きい点などから、本質的には高品質で、
しかもシステムコストの安価々伝送方式として、大きな
期待が寄せられていた。
は、ＬＤ（レーザダイオード）自体の良好な直線性や、
利用パワーの大きい点などから、本質的には高品質で、
しかもシステムコストの安価々伝送方式として、大きな
期待が寄せられていた。
しかし、ＬＤそのものの特性は非常に良好であっても、
実際に光ファイバ＼に結合して伝送した場合には、光フ
ァイバからの反射光のためにＬＤ特性が影響をうけたり
、光フアイバ内での干渉効果による特性劣化が発生した
りして、高品質な伝送特性が得られていなかった。例え
ば、ＬＤの大出力、低歪特性を活用した複数チャネルの
映像信号のＦＤＭ（周波数多重）信号の伝送などが試み
られているが、ＬＤの反射ノイズの発生やファイバ内で
のモーダルノイズの発生、また歪の伝送距離による増大
などが理由で、充分満足のゆく特性が、安定に得られて
いないのが現状である。
実際に光ファイバ＼に結合して伝送した場合には、光フ
ァイバからの反射光のためにＬＤ特性が影響をうけたり
、光フアイバ内での干渉効果による特性劣化が発生した
りして、高品質な伝送特性が得られていなかった。例え
ば、ＬＤの大出力、低歪特性を活用した複数チャネルの
映像信号のＦＤＭ（周波数多重）信号の伝送などが試み
られているが、ＬＤの反射ノイズの発生やファイバ内で
のモーダルノイズの発生、また歪の伝送距離による増大
などが理由で、充分満足のゆく特性が、安定に得られて
いないのが現状である。
モーダルノイズの抑圧のためには、モーダルノイズの発
生しないファイバを用いる事が効果的であり、シングル
モードファイバの使用が考えられる。しかしシングルモ
ードファイバでは、マルチモードファイバに比べて、フ
ァイバ端面からの反射光によるＬＤの反射ノイズの発生
が激しくなり、また、ファイバ端面間の多重反射による
歪の変動分が大きくなるという欠点がある。反射光の抑
圧には、アイソレータの使用やマツチングオイルの使用
などが考えられるが、アイソレータを使用し干渉による
歪の増大には全く効果がない。またマツチングオイルを
使う方法では、オイルの蒸発や、不純物の混入などが避
けられないため、信頼性や経年変化の点で問題がある。
生しないファイバを用いる事が効果的であり、シングル
モードファイバの使用が考えられる。しかしシングルモ
ードファイバでは、マルチモードファイバに比べて、フ
ァイバ端面からの反射光によるＬＤの反射ノイズの発生
が激しくなり、また、ファイバ端面間の多重反射による
歪の変動分が大きくなるという欠点がある。反射光の抑
圧には、アイソレータの使用やマツチングオイルの使用
などが考えられるが、アイソレータを使用し干渉による
歪の増大には全く効果がない。またマツチングオイルを
使う方法では、オイルの蒸発や、不純物の混入などが避
けられないため、信頼性や経年変化の点で問題がある。
発明の目的
本発明は、複数の映像信号のＦＤＭ信号でＬＤを直接輝
度変調し、安定に、かつノイズや歪の増大のない高品質
な信号を無中継で長距離伝送可能なＬＤアナログ光伝送
装置を提供するものである。
度変調し、安定に、かつノイズや歪の増大のない高品質
な信号を無中継で長距離伝送可能なＬＤアナログ光伝送
装置を提供するものである。
発明の構成
本発明の基本的な構成としては、アナログ信号長
で直接輝度変調される温度安定化された長ｉｇＬＤを光
源とし、伝送路としてはシングルモードファイバ（以下
ＳＭＦと略す）を用い、伝送用ファイバ端面は、ＬＤと
の結合部を除いてすべて光ファイバ軸に対して斜めにし
たものを用い、受光素子面と伝送用ファイバの出射斜め
端面を平行とした上で、ファイバ出射光がすべて受光素
子面上に入射するようにしたものである。
源とし、伝送路としてはシングルモードファイバ（以下
ＳＭＦと略す）を用い、伝送用ファイバ端面は、ＬＤと
の結合部を除いてすべて光ファイバ軸に対して斜めにし
たものを用い、受光素子面と伝送用ファイバの出射斜め
端面を平行とした上で、ファイバ出射光がすべて受光素
子面上に入射するようにしたものである。
長波長帯（１，３μｍ）のＬＤは、短波長帯（０，８５
μｍ）のＬＤに比べて、本方式においてはノイズが少な
いという実験結果を得ている。その差は、個々のＬＤの
特性差や、使用条件によっても異なるが、最大ｓｄＢ程
度になる。また、ファイバ端面を斜めにする事により、
反射光が戻ってくるのを防止する事ができるので、ＬＤ
ノイズの増大や、反射ノイズの発生、端面間の多重反射
干渉による歪の増大を防止する事ができる。まだ、受光
素子端面と、ファイバ出射端を平行にする事により、受
光素子上でのノイズの増大や多重反射干渉を抑圧する事
ができる。
μｍ）のＬＤに比べて、本方式においてはノイズが少な
いという実験結果を得ている。その差は、個々のＬＤの
特性差や、使用条件によっても異なるが、最大ｓｄＢ程
度になる。また、ファイバ端面を斜めにする事により、
反射光が戻ってくるのを防止する事ができるので、ＬＤ
ノイズの増大や、反射ノイズの発生、端面間の多重反射
干渉による歪の増大を防止する事ができる。まだ、受光
素子端面と、ファイバ出射端を平行にする事により、受
光素子上でのノイズの増大や多重反射干渉を抑圧する事
ができる。
実施例の説明
第１図に、本発明による実施例を示す。点線部１はいわ
ゆるＥ１０部であり、２が伝送用のシングルモードファ
イバ、点線部３がＯ／Ｅ部である。
ゆるＥ１０部であり、２が伝送用のシングルモードファ
イバ、点線部３がＯ／Ｅ部である。
Ｅ１０部１は、入力信号１０とそれを増幅するＲＦアン
プ１１．ＬＤバイアス用ＤＣ電流と信号の加算部１２．
ＬＤモジュール１３とＬＤモジュールの自動温度制御を
行なうＡＴＣ回路１５．ＬＤの発光出力を制御するＡＰ
Ｃ回路１４．ＬＤ出力光を導くピッグティルファイバ１
６と、端面が斜め研摩されたコネクタ同志を結合する光
コネクタ部１７とから構成されている。ＬＤモジュール
は、長波長帯ＬＤと、ＬＤ出力モニタ用の光検出器。
プ１１．ＬＤバイアス用ＤＣ電流と信号の加算部１２．
ＬＤモジュール１３とＬＤモジュールの自動温度制御を
行なうＡＴＣ回路１５．ＬＤの発光出力を制御するＡＰ
Ｃ回路１４．ＬＤ出力光を導くピッグティルファイバ１
６と、端面が斜め研摩されたコネクタ同志を結合する光
コネクタ部１７とから構成されている。ＬＤモジュール
は、長波長帯ＬＤと、ＬＤ出力モニタ用の光検出器。
温度制御用のベルチェ素子と、ヒートシンク、温度検出
用のザーミスタ等の温度検出素子およびＬＤ出力をＳＭ
Ｆに導くだめの結合部などから構成されている。Ｏ／Ｅ
部３は結合部１８と光電変換部１９とアンプ２０から構
成されている。
用のザーミスタ等の温度検出素子およびＬＤ出力をＳＭ
Ｆに導くだめの結合部などから構成されている。Ｏ／Ｅ
部３は結合部１８と光電変換部１９とアンプ２０から構
成されている。
コネクタ部１７を、第２図および第３図を用いて詳しく
説明する。第２図は、このコネクタ部でのコネクタ端面
の結合の様子を示す図である。２１は、コネクタ先端の
外周を揃えるための、アダプタの中子を表わしており、
２２が、例えばＬＤモジュールピッグティルファイバ側
の光コネクタの先端部、２３が伝送用ファイバ側の光コ
ネクタ先端部であり、２４．２５はそれぞれのファイバ
を示している。光コネクタ端面部は、全面を斜めに研摩
するのでなく第３図に示す如く、垂直端面を一部残した
構造とする。２２．２４は第２図と同じである。第３図
の左図は側面断面図であり、第３固有図は、正面図であ
る。左図の破線部を研摩する事により、研摩面２７と非
研摩面２６が生じる。研摩は、コネクタ中心のファイバ
が研摩されれば、それ以上研摩する必要はない。θは研
摩角度であり、ＳＭＦを用いた場合反射戻り光成分を充
分小さくするためには６°以上が望ましい。このような
構成にする事により、コネクタ研摩面同コネクタの中心
部Ａのみとなる。これは第３図ではクロスハツチＡ部と
なる。
説明する。第２図は、このコネクタ部でのコネクタ端面
の結合の様子を示す図である。２１は、コネクタ先端の
外周を揃えるための、アダプタの中子を表わしており、
２２が、例えばＬＤモジュールピッグティルファイバ側
の光コネクタの先端部、２３が伝送用ファイバ側の光コ
ネクタ先端部であり、２４．２５はそれぞれのファイバ
を示している。光コネクタ端面部は、全面を斜めに研摩
するのでなく第３図に示す如く、垂直端面を一部残した
構造とする。２２．２４は第２図と同じである。第３図
の左図は側面断面図であり、第３固有図は、正面図であ
る。左図の破線部を研摩する事により、研摩面２７と非
研摩面２６が生じる。研摩は、コネクタ中心のファイバ
が研摩されれば、それ以上研摩する必要はない。θは研
摩角度であり、ＳＭＦを用いた場合反射戻り光成分を充
分小さくするためには６°以上が望ましい。このような
構成にする事により、コネクタ研摩面同コネクタの中心
部Ａのみとなる。これは第３図ではクロスハツチＡ部と
なる。
７ベー７
第１図に戻って、このようにして伝送用ファイバに導か
れた光は、伝送用ファイバを通り、同様に斜め研摩端面
を有するコネクタ１８から、受光素子１９に導かれる。
れた光は、伝送用ファイバを通り、同様に斜め研摩端面
を有するコネクタ１８から、受光素子１９に導かれる。
この部分の構成を第４図を用いて説明する。第４図で、
伝送用ファイバの出射斜め研摩コネクタ２８の斜め研摩
面と、受光素子保護用の前面ガラス３１が平行となるよ
うに配置されている。
伝送用ファイバの出射斜め研摩コネクタ２８の斜め研摩
面と、受光素子保護用の前面ガラス３１が平行となるよ
うに配置されている。
受光素子ケース２９内の受光素子３０としては、ＰｉＮ
ＰＤやＡＰＤが用いられる。ここで図中の破線１０２
は、光の光軸を表わしており、出射光軸は、受光素子の
中心と一致するように配置されている。１０１は研摩面
の法線であり、受光素子も、この法線と垂直になる。こ
の図から明らかな如く、このような配置にすると、ファ
イバ出射光１０２は、受光素子保護ガラス３１に対して
大きな角度で入射する事になるため、このガラス両面で
の多重反射干渉量が少なくなると同時に、ガラス面から
の反射光の角度が大きくなるため、ファイバ内へ反射さ
れても伝搬モードとはならない。また受光素子表面から
の反射光は、ある程度散乱されるが反射光の角度が大き
いので、同様にファイバに再入射する事は殆んどない。
ＰＤやＡＰＤが用いられる。ここで図中の破線１０２
は、光の光軸を表わしており、出射光軸は、受光素子の
中心と一致するように配置されている。１０１は研摩面
の法線であり、受光素子も、この法線と垂直になる。こ
の図から明らかな如く、このような配置にすると、ファ
イバ出射光１０２は、受光素子保護ガラス３１に対して
大きな角度で入射する事になるため、このガラス両面で
の多重反射干渉量が少なくなると同時に、ガラス面から
の反射光の角度が大きくなるため、ファイバ内へ反射さ
れても伝搬モードとはならない。また受光素子表面から
の反射光は、ある程度散乱されるが反射光の角度が大き
いので、同様にファイバに再入射する事は殆んどない。
また、光ファイバからの出射光は、殆んど受光素子面上
に入射される必要があるため、ファイバ出射端と受光素
子の距離を小さくし、かつファイバ出射光軸と受光素子
中心が一致する事が望ましい。その理由を実験結果を基
に説明する。
に入射される必要があるため、ファイバ出射端と受光素
子の距離を小さくし、かつファイバ出射光軸と受光素子
中心が一致する事が望ましい。その理由を実験結果を基
に説明する。
第６図は、受光素子としてアバランシェフォトダイオー
ド（ＡＰＤ）を用いファイバの斜め出射端とＡＰＤとの
距離が大きい場合のＡＰＤ出力のノイズのデータである
。横軸は、ＡＰＤのファイバ出射光軸に垂直方向の変位
量である。破線はＡＰＤの平均出力電流であり、実線が
、相対雑音強度（ＲＩ Ｎ （ｄＢ、／Ｈｚ ） ）で
あり、受光素子の平均電気出力パワーに対するノイズの
大きさを示すものである。第６図は、ファイバ出射端と
ＡＰＤとの距離が小さい場合のデータである。第６図と
、第６図から明らかな如く、ＡＰＤをファイバ端面が近
くて、ファイバ出射光が殆どＡＰＤに入射している時（
第６図）には、光軸中心とＡＰＤ中心が一致している所
（Ｉｏが最大）を中心に、かなりの広い範囲で、Ｒ，Ｉ
Ｎが一１５０ｄＢ／Ｈ２と非常に小さくなっている。し
かし、ＡＰＤとファイバ端面の距離が大きいと、ＲＩＮ
は−１２０〜−１４０ｄＢ／）ｆｚと大きくなり、しか
もＡＰＤ変位に対して変動が激しくなっている。
ド（ＡＰＤ）を用いファイバの斜め出射端とＡＰＤとの
距離が大きい場合のＡＰＤ出力のノイズのデータである
。横軸は、ＡＰＤのファイバ出射光軸に垂直方向の変位
量である。破線はＡＰＤの平均出力電流であり、実線が
、相対雑音強度（ＲＩ Ｎ （ｄＢ、／Ｈｚ ） ）で
あり、受光素子の平均電気出力パワーに対するノイズの
大きさを示すものである。第６図は、ファイバ出射端と
ＡＰＤとの距離が小さい場合のデータである。第６図と
、第６図から明らかな如く、ＡＰＤをファイバ端面が近
くて、ファイバ出射光が殆どＡＰＤに入射している時（
第６図）には、光軸中心とＡＰＤ中心が一致している所
（Ｉｏが最大）を中心に、かなりの広い範囲で、Ｒ，Ｉ
Ｎが一１５０ｄＢ／Ｈ２と非常に小さくなっている。し
かし、ＡＰＤとファイバ端面の距離が大きいと、ＲＩＮ
は−１２０〜−１４０ｄＢ／）ｆｚと大きくなり、しか
もＡＰＤ変位に対して変動が激しくなっている。
以上のデータから、ＡＰＤとファイバ間の距離が小さい
程、ノイズの少ない状態での受信が可能である事がわか
る。
程、ノイズの少ない状態での受信が可能である事がわか
る。
このようにして、第１図の受光素子１９からの出力は、
ノイズの非常に小さい信号が出力される事になる。アン
プ２ｏにより受光素子出力が増幅される。
ノイズの非常に小さい信号が出力される事になる。アン
プ２ｏにより受光素子出力が増幅される。
次に、第１図のような伝送系を用いて信号を伝場合、５
℃程度の温度変動では、ノイズレベルに変化はない。第
７図に、本発明による第１図の伝送系を用いて、５Ｋｍ
伝送した時の受信アンプ出力のノイズレベル（Ｎａ）、
２次相互変調歪（ＩＮ２）。
℃程度の温度変動では、ノイズレベルに変化はない。第
７図に、本発明による第１図の伝送系を用いて、５Ｋｍ
伝送した時の受信アンプ出力のノイズレベル（Ｎａ）、
２次相互変調歪（ＩＮ２）。
３次相互変調歪（ＩＮ３）の温度特性を示す。レーザ発
光出力は３ｍＷの時である。ＬＤにはｆｌ−９０ＭＨｚ
、 ｆ ２ ＝ １００ ＭＨｚ の２周波を信号
電流とし、各々の変調度を０．４、即ち、総合変調度と
して０．８とした時のデータである。ノイズは２２℃〜
２８℃の間で−９４ｄＢであり安定している。
光出力は３ｍＷの時である。ＬＤにはｆｌ−９０ＭＨｚ
、 ｆ ２ ＝ １００ ＭＨｚ の２周波を信号
電流とし、各々の変調度を０．４、即ち、総合変調度と
して０．８とした時のデータである。ノイズは２２℃〜
２８℃の間で−９４ｄＢであり安定している。
ＩＮ３．ＩＮ２に多少の変動があるが、絶対値自体が小
さいので問題はない。これは特性良好な〜ＬＤの場合で
あり、特性の悪いものでは、はぼ１℃周期でノイズレベ
ルに変動があるものもあるため、ＬＤの温度制御は±０
．２℃以下であれば、充分安定な動作が得られる。また
、ＬＤ発光出力が小さくなった場合には、ノイズレベル
が全体的に大きくなると同時に、温度変動も大きくなる
。そのため、ＬＤ発光出力は、２ｍＷ以上で使用する事
が必要である。
さいので問題はない。これは特性良好な〜ＬＤの場合で
あり、特性の悪いものでは、はぼ１℃周期でノイズレベ
ルに変動があるものもあるため、ＬＤの温度制御は±０
．２℃以下であれば、充分安定な動作が得られる。また
、ＬＤ発光出力が小さくなった場合には、ノイズレベル
が全体的に大きくなると同時に、温度変動も大きくなる
。そのため、ＬＤ発光出力は、２ｍＷ以上で使用する事
が必要である。
発明の効果
本発明により、ノイズが非常に小さく、がっ、歪の小さ
な、ＬＤアナログ光伝送装置が提供できる。例えば、Ｖ
ＨＦ帯における７ｃｈの周波数多重信号を伝送した場合
、５Ｋｍの無中継で、７ｃｈ当りのＣ／Ｎが４８ｄＢ以
上、ビートやワイパ妨害の全く検知されない画像信号が
伝送可能である。
な、ＬＤアナログ光伝送装置が提供できる。例えば、Ｖ
ＨＦ帯における７ｃｈの周波数多重信号を伝送した場合
、５Ｋｍの無中継で、７ｃｈ当りのＣ／Ｎが４８ｄＢ以
上、ビートやワイパ妨害の全く検知されない画像信号が
伝送可能である。
第１図は本発明の一実施例のＬＤアナログ光伝送装置の
ブロック図、第２図は斜め研摩コネクタ結合部を示す図
、第３図はコネクタ端面の研摩部分を示す図、第４図は
伝送用ファイバ出射端と受光素子の位置関係を示す図、
第６図は受光素子とファイバ端距離の大きい時の受光素
子位置によるＲＩＮの実測データを示す図、第６図は受
光素子とファイバ端距離の小さい時のＲＩＮの実測デー
タを示す図、第７図は本発明の一実施例のＬＤアナログ
光伝送装置の伝送特性のＬＤモジュール温度依存性実測
図である。 １・・・・・・８１０部、２・・・・・・シングルモー
ドファイバ、３・・・・・・Ｏ／Ｅ部、１７・・・・・
・コネクタ部、１８・・・・・・結合部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名付 へ１ （ 第５図 へ万部。 ： 第７図 ／′２０ に ＪＱ Ｊ！； ＴＲ（”ｃ）
ブロック図、第２図は斜め研摩コネクタ結合部を示す図
、第３図はコネクタ端面の研摩部分を示す図、第４図は
伝送用ファイバ出射端と受光素子の位置関係を示す図、
第６図は受光素子とファイバ端距離の大きい時の受光素
子位置によるＲＩＮの実測データを示す図、第６図は受
光素子とファイバ端距離の小さい時のＲＩＮの実測デー
タを示す図、第７図は本発明の一実施例のＬＤアナログ
光伝送装置の伝送特性のＬＤモジュール温度依存性実測
図である。 １・・・・・・８１０部、２・・・・・・シングルモー
ドファイバ、３・・・・・・Ｏ／Ｅ部、１７・・・・・
・コネクタ部、１８・・・・・・結合部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名付 へ１ （ 第５図 へ万部。 ： 第７図 ／′２０ に ＪＱ Ｊ！； ＴＲ（”ｃ）
Claims (1)
- 周波数多重信号で直接輝度変調される長波長帯ＬＤと、
伝送路となるシングルモードファイバを用い、前記ファ
イバ端面は前記ＬＤとファイバの結合部を除いてすべて
角度６°以上の斜め端面を有したものとし、かつ受光素
子面と伝送用ファイバの出射斜め端面とを平行に配した
上でファイバ出力光がすべて前記受光素子面に入射する
構成としたことを特徴とするＬＤアナログ光伝送装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143503A JPS6122311A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | Ｌｄアナログ光伝送装置 |
| GB8517415A GB2162400B (en) | 1984-07-11 | 1985-07-10 | Analog optical transmission system |
| US06/753,620 US4722081A (en) | 1984-07-11 | 1985-07-10 | Analog optical transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143503A JPS6122311A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | Ｌｄアナログ光伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122311A true JPS6122311A (ja) | 1986-01-30 |
Family
ID=15340236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59143503A Pending JPS6122311A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | Ｌｄアナログ光伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6122311A (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| JPS62215227A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-21 | Ricoh Co Ltd | レ−ザビ−ム走査装置の同期信号発生用光検知装置 |
| JPS63218909A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光信号伝送装置 |
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| JPH0541463U (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-08 | フランスベツド株式会社 | ベツド装置 |
| JPH0586258U (ja) * | 1991-09-02 | 1993-11-22 | 株式会社マック計算センター | 空調用空気の吹出口を備えた寝具 |
| US6317546B1 (en) | 1998-09-28 | 2001-11-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical waveguide device, and light source device and optical apparatus including the optical waveguide device |
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-
1984
- 1984-07-11 JP JP59143503A patent/JPS6122311A/ja active Pending
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