JPS6214479A - 発光・受光装置 - Google Patents
発光・受光装置Info
- Publication number
- JPS6214479A JPS6214479A JP60152484A JP15248485A JPS6214479A JP S6214479 A JPS6214479 A JP S6214479A JP 60152484 A JP60152484 A JP 60152484A JP 15248485 A JP15248485 A JP 15248485A JP S6214479 A JPS6214479 A JP S6214479A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- layer
- type inp
- light emitting
- groove
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- Pending
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (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）
この発明は同一基板上に発光素子及び受光素子をモノリ
シック集積して得られる発光・受光装置の構造に関する
。
シック集積して得られる発光・受光装置の構造に関する
。
（従来の技術）
光通信等の光源として種々の構造の化合物半導体レーザ
、化合物半導体ＬＥＤ等の発光素子が用いられている。
、化合物半導体ＬＥＤ等の発光素子が用いられている。
このような発光素子例えば半導体レーザは、例えば文献
（アプライド・フィジックス・レター（Ａｐｐｌ、Ｐｈ
ｙｓ、Ｌｅｔｔ、）。
（アプライド・フィジックス・レター（Ａｐｐｌ、Ｐｈ
ｙｓ、Ｌｅｔｔ、）。
４５ （３）、Ａｕｇｕｓｔ １９８４ ｐ、２８
２〜２８３）に開示されている。
２〜２８３）に開示されている。
又、上述したような発光素子の光出力を検出するため、
発光素子を形成した基板と同一基板上に受光素子を設け
、この受光素子により発光素子の光出力を検出して１発
光素子の発光出力の適否を管理することが出来る発光−
受光装置が提案されている。
発光素子を形成した基板と同一基板上に受光素子を設け
、この受光素子により発光素子の光出力を検出して１発
光素子の発光出力の適否を管理することが出来る発光−
受光装置が提案されている。
第２図は先に提案されている発光拳受光装置の一例を示
す要部断面図である。
す要部断面図である。
この発光・受光装置の構造につき第２図を参照して簡単
に説明するａ’ １１は共通基板としてのｐ型ＩｎＰ基
板を示す、この基板１１と、この基板１１上に形成され
たブロックｆｉ１３としてのｎ型ＩｎＰ層と、このｎ型
ＩｎＰ層１３上のＰ型ＩｎＰ層１５とからなる積層体に
は、その積層体の一部を除去して形成した基板１１に達
するような二つのストライプ状のＶ溝１７が、各々のＶ
１１７を離間させて設けられている。又、二つのＶ ？
Ｊ内部表面とｐ型ＩｎＰ層１５との上には順次、Ｐ型Ｉ
ｎＰクラッド層１９、ＩｎＧａＡｓＰ四元層からなる活
性層２１、ｎ型ＩｎＰクラッド層２３、ｎ型ＩｎＧａＡ
ｓＰキャップ層２５及び上側電極２７が設けられている
。さらに、基板１１の下側には上側電極３１が設けられ
ており、共通電極として機能する。又、前述した二つの
Ｖ溝１７の間の所定の位置には上側電極２７上から基板
１１に達する深さの溝２９（以下、エツチング溝２９と
称する）が設けられている。このエツチング溝２９によ
りこの発光φ受光装置は電気的に完全に分離された二つ
の部分に分けられる。
に説明するａ’ １１は共通基板としてのｐ型ＩｎＰ基
板を示す、この基板１１と、この基板１１上に形成され
たブロックｆｉ１３としてのｎ型ＩｎＰ層と、このｎ型
ＩｎＰ層１３上のＰ型ＩｎＰ層１５とからなる積層体に
は、その積層体の一部を除去して形成した基板１１に達
するような二つのストライプ状のＶ溝１７が、各々のＶ
１１７を離間させて設けられている。又、二つのＶ ？
Ｊ内部表面とｐ型ＩｎＰ層１５との上には順次、Ｐ型Ｉ
ｎＰクラッド層１９、ＩｎＧａＡｓＰ四元層からなる活
性層２１、ｎ型ＩｎＰクラッド層２３、ｎ型ＩｎＧａＡ
ｓＰキャップ層２５及び上側電極２７が設けられている
。さらに、基板１１の下側には上側電極３１が設けられ
ており、共通電極として機能する。又、前述した二つの
Ｖ溝１７の間の所定の位置には上側電極２７上から基板
１１に達する深さの溝２９（以下、エツチング溝２９と
称する）が設けられている。このエツチング溝２９によ
りこの発光φ受光装置は電気的に完全に分離された二つ
の部分に分けられる。
このエツチング溝２９により分けられた二つの部分、図
中３３及び３５で示す部分を、例えば、３３で示す部分
の上側電極２７には下側電極３１に対して負電圧を印加
し、３５で示す部分の上側電極２９には下側電極３１に
対して正電圧を印加する。このような電圧印加を行うと
３３で示す部分は半導体レーザとなり発光素子３３とし
て機能し、３５で示す部分はダイオードとなり受光素子
３５として機能する。この場合、発光素子３３のｎ型Ｉ
ｎＰブロック層１３とＰ型ＩｎＰ層１５とにより電流狭
窄層３７が形成され、この電流狭窄層に囲まれた■溝１
７の部分を集中的に電流が流れ、このＶ溝１７内に設け
られた活性層２１（以下、発光領域２１ａと称する）で
効率のよいレーザ発振が行われる。さらに、このレーザ
光の一部はエツチング溝２９を経て受光素子３５の■溝
１７内の活性層（以下、受光領域部２１ｂと称する）に
達し受光され、光電変換した電流を測定することにより
レーザ出力の強度が検出出来る。
中３３及び３５で示す部分を、例えば、３３で示す部分
の上側電極２７には下側電極３１に対して負電圧を印加
し、３５で示す部分の上側電極２９には下側電極３１に
対して正電圧を印加する。このような電圧印加を行うと
３３で示す部分は半導体レーザとなり発光素子３３とし
て機能し、３５で示す部分はダイオードとなり受光素子
３５として機能する。この場合、発光素子３３のｎ型Ｉ
ｎＰブロック層１３とＰ型ＩｎＰ層１５とにより電流狭
窄層３７が形成され、この電流狭窄層に囲まれた■溝１
７の部分を集中的に電流が流れ、このＶ溝１７内に設け
られた活性層２１（以下、発光領域２１ａと称する）で
効率のよいレーザ発振が行われる。さらに、このレーザ
光の一部はエツチング溝２９を経て受光素子３５の■溝
１７内の活性層（以下、受光領域部２１ｂと称する）に
達し受光され、光電変換した電流を測定することにより
レーザ出力の強度が検出出来る。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら上述した構造の発光・受光装置では、発光
素子の発光領域で発光した光はｐ型ＩｎＰ層→エツチン
グ溝＋ｐ型１ｎＰ層という経路を経た後、受光素子の受
光領域に達する。従って、ｐ型ＩｎＰ層とエツチング溝
部分とでの材質の違いによる境界面での光の反射及び散
乱簿によりこの経路中で光損失が生じる。これがため発
光素子と受光素子との光の結合効率が低下してしまうと
いう問題点があった。
素子の発光領域で発光した光はｐ型ＩｎＰ層→エツチン
グ溝＋ｐ型１ｎＰ層という経路を経た後、受光素子の受
光領域に達する。従って、ｐ型ＩｎＰ層とエツチング溝
部分とでの材質の違いによる境界面での光の反射及び散
乱簿によりこの経路中で光損失が生じる。これがため発
光素子と受光素子との光の結合効率が低下してしまうと
いう問題点があった。
この発明の目的は、上述した問題点を解決し、発光素子
の発光出力を発光素子と同一基板上に設けた受光素子に
より効率良く測定することが出来る構造を有する発光・
受光装置を提供することにある。
の発光出力を発光素子と同一基板上に設けた受光素子に
より効率良く測定することが出来る構造を有する発光・
受光装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
この目的の達成を図るため、この発明によれば、共通の
ｐ型ＩｎＰ基板上に電流狭窄層を有する発光素子及び受
光素子を具え、この発光素子及び受光素子を、装と表面
側から前記電流狭窄層を分断する深さの溝で、電気的に
分離してなる発光・受光装置において、 発光素子の発光領域から受光素子の受光領域へ至る光の
通路の上側で、前述した溝が前述した電流狭窄層を分断
してなることを特徴とする。
ｐ型ＩｎＰ基板上に電流狭窄層を有する発光素子及び受
光素子を具え、この発光素子及び受光素子を、装と表面
側から前記電流狭窄層を分断する深さの溝で、電気的に
分離してなる発光・受光装置において、 発光素子の発光領域から受光素子の受光領域へ至る光の
通路の上側で、前述した溝が前述した電流狭窄層を分断
してなることを特徴とする。
（作用）
このような構成によれば、発光素子の発光領域と受光素
子の受光領域との間の発光番受光装置の部分にまで溝を
形成せずに１発光素子と受光素子との電気的な絶縁が行
える。
子の受光領域との間の発光番受光装置の部分にまで溝を
形成せずに１発光素子と受光素子との電気的な絶縁が行
える。
従って、発光素子の発光領域から発した光が溝を経由し
て受光素子の受光領域に達することはない。
て受光素子の受光領域に達することはない。
（実施例）
以下、図面を参照してこの発明の一実施例につき説明す
る。尚、この図において従来と同様の構成成分について
は同一の符号を付して示す、さらに、従来と同様な構成
成分の中で前述した説明と重複する内容についてはその
説明を省略したものもある。又、この図はこの発明が理
解出来る程度に概略的に示しであるにすぎず、各構成成
分の寸法、形状及び配置関係は図示例に限定されるもの
ではない。
る。尚、この図において従来と同様の構成成分について
は同一の符号を付して示す、さらに、従来と同様な構成
成分の中で前述した説明と重複する内容についてはその
説明を省略したものもある。又、この図はこの発明が理
解出来る程度に概略的に示しであるにすぎず、各構成成
分の寸法、形状及び配置関係は図示例に限定されるもの
ではない。
第１図はこの発明の発光・受光装置の要部を示す断面図
である。
である。
図において１１は共通基板としてのＰ型ＩｎＰ基板を示
す、この基板１１はエツチング等の好適な手段により一
部分をメサ形状としである（以下、メサ部分４１と称す
る）、尚、このメサ部分４１の基板面４３からの高さは
、後述する発光素子３３及び受光素子３５のＶ溝１７の
内部に設ける発光領域２１ａ及び受光領域２１ｂの基板
面４３からの高さより高くなるようにする。このメサ形
状４１の部分を含む基板１１と、この基板１１七に形成
されたブロック層１３としてのｎ型ＩｎＰ層と、このｎ
型ＩｎＰ層１３上のｐ型ＩｎＰ層１５とからなる積層体
のメサ形状４１を挟む二つの領域には、その積層体の一
部を除去して形成した基板１１に達するような二つのＶ
溝１７が設けである。又、二つのＶ溝内部表面とｐ型Ｉ
ｎＰ層１５との上には順次、ｐ型ＩｎＰクラッド層１９
、ＩｎＧａＡｓＰ四元層からなる活性層２１、ｎ型Ｉｎ
Ｐクラッド層２３、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層２５
及びト側電極２７が設けられている。さらに、基板１１
の下側には下側電極３１が設けられており、共通電極と
して機能する。又、前述した二つのＶｌｉ１１７の間で
、かつ、メサ部分４１上の領域には、上側電極２７上か
らｎ型ＩｎＰブロック層１３を分断する深さのエツチン
グ溝２９が設けである。このエツチング溝２９により従
来と同様に発光素子３３と受光素子３５とは電気的に完
全に分離出来る。
す、この基板１１はエツチング等の好適な手段により一
部分をメサ形状としである（以下、メサ部分４１と称す
る）、尚、このメサ部分４１の基板面４３からの高さは
、後述する発光素子３３及び受光素子３５のＶ溝１７の
内部に設ける発光領域２１ａ及び受光領域２１ｂの基板
面４３からの高さより高くなるようにする。このメサ形
状４１の部分を含む基板１１と、この基板１１七に形成
されたブロック層１３としてのｎ型ＩｎＰ層と、このｎ
型ＩｎＰ層１３上のｐ型ＩｎＰ層１５とからなる積層体
のメサ形状４１を挟む二つの領域には、その積層体の一
部を除去して形成した基板１１に達するような二つのＶ
溝１７が設けである。又、二つのＶ溝内部表面とｐ型Ｉ
ｎＰ層１５との上には順次、ｐ型ＩｎＰクラッド層１９
、ＩｎＧａＡｓＰ四元層からなる活性層２１、ｎ型Ｉｎ
Ｐクラッド層２３、ｎ型ＩｎＧａＡｓＰキャップ層２５
及びト側電極２７が設けられている。さらに、基板１１
の下側には下側電極３１が設けられており、共通電極と
して機能する。又、前述した二つのＶｌｉ１１７の間で
、かつ、メサ部分４１上の領域には、上側電極２７上か
らｎ型ＩｎＰブロック層１３を分断する深さのエツチン
グ溝２９が設けである。このエツチング溝２９により従
来と同様に発光素子３３と受光素子３５とは電気的に完
全に分離出来る。
このように構成した発光−受光装置に従来と同様に電圧
を印加すると、図中３３で示す部分は発光素子となり、
図中３５で示す部分は受光素子となる。又、発光素子３
３のｎ型１ｎＰブロック層１３とｐ型ＩｎＰ層１５とに
より電流狭窄層３７が形成される。
を印加すると、図中３３で示す部分は発光素子となり、
図中３５で示す部分は受光素子となる。又、発光素子３
３のｎ型１ｎＰブロック層１３とｐ型ＩｎＰ層１５とに
より電流狭窄層３７が形成される。
この発光素子３３の発光領域２１ａで発光した光の一部
はｐ型ＩｎＰ層１５→ｎ型ＩｎＰブロック層１３→Ｐ型
ＩｎＰ基板１１上のメサ部分４１→ｎ型ＩｎＰブロック
層１３−＋ ｐ型ＩｎＰ層１５の経路を通って受光素子
３５の受光領域２１ｂ部に達し受光され、光電変換した
電流を測定することによりレーザ出力の強度が検出出来
る。
はｐ型ＩｎＰ層１５→ｎ型ＩｎＰブロック層１３→Ｐ型
ＩｎＰ基板１１上のメサ部分４１→ｎ型ＩｎＰブロック
層１３−＋ ｐ型ＩｎＰ層１５の経路を通って受光素子
３５の受光領域２１ｂ部に達し受光され、光電変換した
電流を測定することによりレーザ出力の強度が検出出来
る。
尚、この発明は上述した実施例に限定されるものではな
く１発光素子は内部電流狭窄層を有する発光素子であれ
ば実施例のようなＶ溝を有する構造でなくとも良い、又
、受光素子の形状は特に発光素子と同じ形状とすること
はなく設計に応じて所望の形状とすることが出来る。
く１発光素子は内部電流狭窄層を有する発光素子であれ
ば実施例のようなＶ溝を有する構造でなくとも良い、又
、受光素子の形状は特に発光素子と同じ形状とすること
はなく設計に応じて所望の形状とすることが出来る。
又、実施例では発光素子と受光素子の間にメサ部分を形
成し、このメサ部分上の活性層及び電流狭窄層を、発光
部及び受光部の発光領域及び受光領域の位置より基板面
から高い位置となるようにしたが、このメサ部分を他の
形状、たとえば、逆メサ、三角形等の好適な形状として
も良い。
成し、このメサ部分上の活性層及び電流狭窄層を、発光
部及び受光部の発光領域及び受光領域の位置より基板面
から高い位置となるようにしたが、このメサ部分を他の
形状、たとえば、逆メサ、三角形等の好適な形状として
も良い。
又、メサ形状はエピタキシャル成長法により基板上にＩ
ｎＰ層を成長させることで形成しても良い。
ｎＰ層を成長させることで形成しても良い。
（発明の効果）
上述した説明からも明らかなように、この発光・受光装
置によれば、発光素子から発した光は、従来のようにｐ
型ＩｎＰ層→エツチング溝→ｐ型ＩｎＰ層という経路を
経ることがなく、ｐ型ＩｎＰ層→ｎ型ＩｎＰブロック層
→ｐ型１ｎＰ基板のメサ部分→ｎ型ＩｎＰブロック層→
Ｐ型ＩｎＰ層の経路を通って受光素子の受光領域に達す
る。換言すれば１発光領域からの光はＩｎＰを母体とす
るほぼ同じ物性を有する各層を経て受光領域に達する。
置によれば、発光素子から発した光は、従来のようにｐ
型ＩｎＰ層→エツチング溝→ｐ型ＩｎＰ層という経路を
経ることがなく、ｐ型ＩｎＰ層→ｎ型ＩｎＰブロック層
→ｐ型１ｎＰ基板のメサ部分→ｎ型ＩｎＰブロック層→
Ｐ型ＩｎＰ層の経路を通って受光素子の受光領域に達す
る。換言すれば１発光領域からの光はＩｎＰを母体とす
るほぼ同じ物性を有する各層を経て受光領域に達する。
従って、この経路での光損失は従来の発光・受光装置の
光経路での光損失と比較すると著しく少なく出来る。
光経路での光損失と比較すると著しく少なく出来る。
これがため、発光素子の発光出力を発光素子と同一基板
上に設けた受光素子により効率良く測定することが出来
る構造を有する発光・受光装置を提供出来る。
上に設けた受光素子により効率良く測定することが出来
る構造を有する発光・受光装置を提供出来る。
第１図はこの発明の発光・受光装置の一実施例を示す断
面図、 第２図は従来の発光・受光装置を示す断面図である。 １１・・・ｐ型ＩｎＰ基板 １３・・・ｎ型ＩｎＰブロック層 １５・ｐ型ＩｎＰ層、 １７・Ｖ溝 １９・・・ｐ型ＩｎＰクラッド層 ２１・・−Ｉ ｎＧａ・ＡｓＰ活性層 ２１ａ・・・活性層（発光領域） ２１ｂ・・・活性層（受光領域） ２３・・・ｎ型ＩｎＰクラッド層 ２５−ｎ型ＩｎＧａＡｓＰキ＋−／プ層２７・・・上側
電極、 ２８・・・溝（エツチング溝）３１・・
・下側電極、 ３３・・・発光素子３５・・・受
光素子、 ３７・・・電流狭窄層４Ｉ・・・メサ
部分、 ４３・・・基板面。 特許出願人 沖電気工業株式会社／／ ： ｐ
Ｉ！ Ｉｎ ＰＬｕｔ ２７ 上−
１ｍ／Ｊ ： ｎ９工ｎＰ７’ｏ−１７層 ２
Ｑ 膚（ｚｚ’ｒ ン７３ ）１５ Ｐ型１ｎＰ漫
３ｆ゛下側ｆ＆ｆ７：’Ｊ溝
ＪＪ：４！ｆｔ、１子ＩＱ ： Ｐ型１ｎ
Ｐクラッド、４ ＪＪ４−ｔｊチ２ｆ ：
Ｉｎ＆ａＡｓＰ姑ｔ’ＬＡ Ｊ７゛ｆＡＪＩＪ
７４２ｆａ ；ａ１ｉ１ｆｆｉ４賃４）
Ｊｆ メｔ（Ｓｚｔｂ：坊性漕（ダ先領境）４
Ｊ°暮棲力２３：ｎ型工ｎＰクフッド漫 ２５： ｎＱ Ｉｎ６ｒａＡｓＰ＋ｑ−／刀１；の発Ｉ
Ｉｌ ｔｐ病ヒ丸・受光袋１の−ｈ力田第１図
面図、 第２図は従来の発光・受光装置を示す断面図である。 １１・・・ｐ型ＩｎＰ基板 １３・・・ｎ型ＩｎＰブロック層 １５・ｐ型ＩｎＰ層、 １７・Ｖ溝 １９・・・ｐ型ＩｎＰクラッド層 ２１・・−Ｉ ｎＧａ・ＡｓＰ活性層 ２１ａ・・・活性層（発光領域） ２１ｂ・・・活性層（受光領域） ２３・・・ｎ型ＩｎＰクラッド層 ２５−ｎ型ＩｎＧａＡｓＰキ＋−／プ層２７・・・上側
電極、 ２８・・・溝（エツチング溝）３１・・
・下側電極、 ３３・・・発光素子３５・・・受
光素子、 ３７・・・電流狭窄層４Ｉ・・・メサ
部分、 ４３・・・基板面。 特許出願人 沖電気工業株式会社／／ ： ｐ
Ｉ！ Ｉｎ ＰＬｕｔ ２７ 上−
１ｍ／Ｊ ： ｎ９工ｎＰ７’ｏ−１７層 ２
Ｑ 膚（ｚｚ’ｒ ン７３ ）１５ Ｐ型１ｎＰ漫
３ｆ゛下側ｆ＆ｆ７：’Ｊ溝
ＪＪ：４！ｆｔ、１子ＩＱ ： Ｐ型１ｎ
Ｐクラッド、４ ＪＪ４−ｔｊチ２ｆ ：
Ｉｎ＆ａＡｓＰ姑ｔ’ＬＡ Ｊ７゛ｆＡＪＩＪ
７４２ｆａ ；ａ１ｉ１ｆｆｉ４賃４）
Ｊｆ メｔ（Ｓｚｔｂ：坊性漕（ダ先領境）４
Ｊ°暮棲力２３：ｎ型工ｎＰクフッド漫 ２５： ｎＱ Ｉｎ６ｒａＡｓＰ＋ｑ−／刀１；の発Ｉ
Ｉｌ ｔｐ病ヒ丸・受光袋１の−ｈ力田第１図
Claims (1)
- （１）共通のｐ型ＩｎＰ基板上に電流狭窄層を有する発
光素子及び受光素子を具え、該発光素子及び受光素子を
、装置表面側から前記電流狭窄層を分断する深さの溝で
、電気的に分離してなる発光・受光装置において、 発光素子の発光領域から受光素子の受光領域へ至る光の
通路の上側で、前記溝が前記電流狭窄層を分断してなる
ことを特徴とする発光・受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60152484A JPS6214479A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 発光・受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60152484A JPS6214479A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 発光・受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6214479A true JPS6214479A (ja) | 1987-01-23 |
Family
ID=15541495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60152484A Pending JPS6214479A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 発光・受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6214479A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4975752A (en) * | 1987-09-29 | 1990-12-04 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Light-emitting diode |
| JPH0389577A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-15 | Nec Corp | 半導体光装置 |
| US5061974A (en) * | 1988-12-28 | 1991-10-29 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device of array type |
| US5101246A (en) * | 1988-12-08 | 1992-03-31 | Ricoh Company, Ltd. | Photo-functional device |
| JPH0745855A (ja) * | 1993-07-26 | 1995-02-14 | Nec Corp | 半導体受光素子 |
| US7680172B2 (en) | 2005-09-15 | 2010-03-16 | Sony Corporation | Laser diode device |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP60152484A patent/JPS6214479A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4975752A (en) * | 1987-09-29 | 1990-12-04 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Light-emitting diode |
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