JPS6338903A - 絶対単一偏波面保持ファイバレーザ - Google Patents
絶対単一偏波面保持ファイバレーザInfo
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- JPS6338903A JPS6338903A JP61182004A JP18200486A JPS6338903A JP S6338903 A JPS6338903 A JP S6338903A JP 61182004 A JP61182004 A JP 61182004A JP 18200486 A JP18200486 A JP 18200486A JP S6338903 A JPS6338903 A JP S6338903A
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Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Lasers (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】
〈発明め属する技術分野〉
この発明は一定の偏波面だけを保持するレーザ光を発振
するファイバレーザに関する。
するファイバレーザに関する。
く技術的背景〉
最近、コアをＮｄやＥｒなどを含んだガラスで作ったフ
ァイバレーザが提案されている０例えば、米国のオプテ
ィカル・ファイバコミニエケーション協会（Ｏｐｔｉｃ
ａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉ−ｃａｔｉｏｎ ５
ｏｃｉｅｔｙ）発行の「ＯＦｃ １９８６年講演要旨集
」６２頁に掲載の報告「講演番号ＪＵＬ １５Ｊにおい
て、アール、ジエー、ミアス氏（１？、Ｊ。
ァイバレーザが提案されている０例えば、米国のオプテ
ィカル・ファイバコミニエケーション協会（Ｏｐｔｉｃ
ａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉ−ｃａｔｉｏｎ ５
ｏｃｉｅｔｙ）発行の「ＯＦｃ １９８６年講演要旨集
」６２頁に掲載の報告「講演番号ＪＵＬ １５Ｊにおい
て、アール、ジエー、ミアス氏（１？、Ｊ。
Ｍｌ！ＡＲ３）他はｒ希土類元素ドープ ファイバレー
ザ（原文：Ｒａｒｅ−ｅａｒｔｈ−ｄｏｐｅｄ ｆｉｂ
ｅｒ １ａｓｅｒｓ）１なる題目でファブリペロおよび
反射器型配置の反射鏡間に［！” 、Ｎｄ” 、Ｔｂコ
°含有ガラスのシングルモード・ファイバレーザについ
て報告し、「エレクトロニックス レターズ（原文：
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ） Ｊ第２１
ｓ第７号（１９８５年）第７３８頁において、アール、
ジ工−、ミアス氏他３名（Ｒ，Ｊ、Ｍ［１ＡＲＳ）は「
ネオジウム−ドープ−シリカ シングルモード・ファイ
バレーザ（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ−３ｉ Ｉ
ｉｃａＳｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ Ｌａ５ｅ
ｒ） Ｊなる題名の報告において、ファブリ・ペロおよ
びリングキャビティ構造のＮｄ”ドープガラスレーザに
ついて説明している。
ザ（原文：Ｒａｒｅ−ｅａｒｔｈ−ｄｏｐｅｄ ｆｉｂ
ｅｒ １ａｓｅｒｓ）１なる題目でファブリペロおよび
反射器型配置の反射鏡間に［！” 、Ｎｄ” 、Ｔｂコ
°含有ガラスのシングルモード・ファイバレーザについ
て報告し、「エレクトロニックス レターズ（原文：
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ） Ｊ第２１
ｓ第７号（１９８５年）第７３８頁において、アール、
ジ工−、ミアス氏他３名（Ｒ，Ｊ、Ｍ［１ＡＲＳ）は「
ネオジウム−ドープ−シリカ シングルモード・ファイ
バレーザ（Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ−ｄｏｐｅｄ−３ｉ Ｉ
ｉｃａＳｉｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ Ｌａ５ｅ
ｒ） Ｊなる題名の報告において、ファブリ・ペロおよ
びリングキャビティ構造のＮｄ”ドープガラスレーザに
ついて説明している。
これらの文献で教示しているシングルモード・ファイバ
レーザは、長さ数ｍのＮｄあるいはＥｒ含有ガラスを用
い、一方の端部反射器側からポンピング光を導入してレ
ーザ発振させるものであった。
レーザは、長さ数ｍのＮｄあるいはＥｒ含有ガラスを用
い、一方の端部反射器側からポンピング光を導入してレ
ーザ発振させるものであった。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところが、以上のような構成のシングルモード・ファイ
バレーザから発振するレーザ光の偏波面は揃っておらず
、種々の偏波面をもつレーザ光が発振している。このた
め、発振するレーザ光の強度変調を行わせるときに、例
えば第２図に示すシングルモード・ファイバレーザに磁
場２を加え、発生するファラデー効果を利用して入射直
線偏光３の偏光面を回転させ、検光子４から出射する光
を強度変調させようとしても、十分な変調効率が得られ
ない場合が多い。
バレーザから発振するレーザ光の偏波面は揃っておらず
、種々の偏波面をもつレーザ光が発振している。このた
め、発振するレーザ光の強度変調を行わせるときに、例
えば第２図に示すシングルモード・ファイバレーザに磁
場２を加え、発生するファラデー効果を利用して入射直
線偏光３の偏光面を回転させ、検光子４から出射する光
を強度変調させようとしても、十分な変調効率が得られ
ない場合が多い。
さらに、本発明者等の実験結果によればコアを上述した
ＮｄやＥｒなどの希土類元素を含有するガラスで作製し
た偏波面保持ファイバレーザを作製してレーザ発振させ
たが、この偏波面保持ファイバレーザから発振するレー
ザ光の偏波面も、多数種の偏波面のレーザ光が含まれ、
矢張り、充分な変調効率を得ることができなかった。
ＮｄやＥｒなどの希土類元素を含有するガラスで作製し
た偏波面保持ファイバレーザを作製してレーザ発振させ
たが、この偏波面保持ファイバレーザから発振するレー
ザ光の偏波面も、多数種の偏波面のレーザ光が含まれ、
矢張り、充分な変調効率を得ることができなかった。
この発明は、このような従来のファイバレーザの偏波面
保持機能の欠点を解消するためになされたものであって
、特定の偏波面のレーザ光のみを出力するファイバレー
ザを提供しようとするものである。
保持機能の欠点を解消するためになされたものであって
、特定の偏波面のレーザ光のみを出力するファイバレー
ザを提供しようとするものである。
また、この発明は変調効率の亮いファイバレーザを提供
しようとするものである。
しようとするものである。
く問題点を解決するための手段〉
以上の目的を達成するためのこの発明のファイバレーザ
は、コアをＮｄ、 Ｅｒ、 Ｙｂ、 Ｉｌｏ、 Ｔｍか
らなる元素グループのうちの少くとも一種を含むレーザ
ガラスで構成した偏波面保持ファイバを用いたファイバ
レーザの少くとも一部を、ねじれが加わらないようにコ
イル状に巻き消光比−２０ｄＢ以下の絶対単一偏波とし
たことを特徴とするものである。
は、コアをＮｄ、 Ｅｒ、 Ｙｂ、 Ｉｌｏ、 Ｔｍか
らなる元素グループのうちの少くとも一種を含むレーザ
ガラスで構成した偏波面保持ファイバを用いたファイバ
レーザの少くとも一部を、ねじれが加わらないようにコ
イル状に巻き消光比−２０ｄＢ以下の絶対単一偏波とし
たことを特徴とするものである。
レーザ発振が可能なシングルモード・ファイバとしては
、コア構成物質にたとえばＮｄを３００１）Ｐ１ｍ程度
含存するシングルモード・ファイバが例示できる。そし
てファイバ長も１０ｍ以上にすれば、Ｎｄ含有量がもっ
と低濃度でもレーザ発振が可能である。含有する元素と
してはＮｄの他にＥｒ、 Ｙｂ、 Ｈｏ、 Ｔｍなども
レーザ発振を可能にする。
、コア構成物質にたとえばＮｄを３００１）Ｐ１ｍ程度
含存するシングルモード・ファイバが例示できる。そし
てファイバ長も１０ｍ以上にすれば、Ｎｄ含有量がもっ
と低濃度でもレーザ発振が可能である。含有する元素と
してはＮｄの他にＥｒ、 Ｙｂ、 Ｈｏ、 Ｔｍなども
レーザ発振を可能にする。
さらに、コアのみならずクラッドも同様にＮｄ、 Ｅｒ
、 Ｗｂ、 Ｈｏ、 Ｔ−からなる元素グループのうち
の少くとも一種を含むガラスを用いると、レーザ発振の
しきい値を下げることができる。
、 Ｗｂ、 Ｈｏ、 Ｔ−からなる元素グループのうち
の少くとも一種を含むガラスを用いると、レーザ発振の
しきい値を下げることができる。
さらに、偏波面保持ファイバを、ファイバにねじれが加
わらないように複数回コイル状に巻いた構造にしてもよ
い。
わらないように複数回コイル状に巻いた構造にしてもよ
い。
偏波面保持ファイバの一部に形成するコイル構造は、偏
波面保持ファイバの出射側端部に近い部分に形成する方
が絶対単一偏波保持機能を高くできる。
波面保持ファイバの出射側端部に近い部分に形成する方
が絶対単一偏波保持機能を高くできる。
また、この発明のファイバレーザの共振器構造は、ファ
ブリブロー型でもリング型であってもよい。
ブリブロー型でもリング型であってもよい。
また、ポンピング光として、何を用いるかは、コアの物
質にどんな希土類元素を含有するかによって異なる。例
えばＮｄ含有ガラスの場合は波長８２０ｎｍのＧａＡｌ
Ａｓ半導体レーザを使用することができるし、Ｅｒ含有
ガラスのときは５１４ｎ＋ｍのＡｒイオンレーザを使用
することができる。
質にどんな希土類元素を含有するかによって異なる。例
えばＮｄ含有ガラスの場合は波長８２０ｎｍのＧａＡｌ
Ａｓ半導体レーザを使用することができるし、Ｅｒ含有
ガラスのときは５１４ｎ＋ｍのＡｒイオンレーザを使用
することができる。
ファイバレーザを特定の偏光面をもつレーザ光のみをレ
ーザ出力させるための条件は、使用する偏波面保持ファ
イバによって異なるが、例えば３０φの場合はファイバ
にねじれが加わらないようにピッチｌ龍で、コイル状に
６０回巻く程度である。
ーザ出力させるための条件は、使用する偏波面保持ファ
イバによって異なるが、例えば３０φの場合はファイバ
にねじれが加わらないようにピッチｌ龍で、コイル状に
６０回巻く程度である。
偏波面保持ファイバにはコアの両側のクラッド内に応力
付与部を設けたパンダ型のものや、クラッド内にコアの
外周に楕円型のクラッドを有する二重クラフト型のもの
や、楕円コア型のものなどがあるが、どれでも全く同じ
様に用いることができる。
付与部を設けたパンダ型のものや、クラッド内にコアの
外周に楕円型のクラッドを有する二重クラフト型のもの
や、楕円コア型のものなどがあるが、どれでも全く同じ
様に用いることができる。
く作 用〉
以上のように偏波面保持ファイバを使用したファイバレ
ーザは、ファイバ中のある一点で発光した光の偏波面が
そのまま保持されてレーザ出力される。しかし、発光の
時点でいろいろの偏波面をもつ光が発振するから、出力
は円偏波に近いものとなっている。
ーザは、ファイバ中のある一点で発光した光の偏波面が
そのまま保持されてレーザ出力される。しかし、発光の
時点でいろいろの偏波面をもつ光が発振するから、出力
は円偏波に近いものとなっている。
しかし、この偏波面保持ファイバを、ねじれが加わらな
いようにコイル状に巻き、絶対単一偏波としたものはあ
る特定の偏波面以外の偏波面に対して非常に損失が大き
い。
いようにコイル状に巻き、絶対単一偏波としたものはあ
る特定の偏波面以外の偏波面に対して非常に損失が大き
い。
このため、発振するレーザ光はある偏波面の成分のもの
だけが大きくなるものと考えられる。
だけが大きくなるものと考えられる。
く実 施 例〉
つぎに、この発明の代表的な実施例を、比較例と対比し
ながら具体的に説明する。
ながら具体的に説明する。
実施例−１
■ 作製方法：
まず、実施例の絶対単一偏波ファイバレーザに使用する
偏波面保持シングルモード・ファイバは、次のようにし
て作製される。
偏波面保持シングルモード・ファイバは、次のようにし
て作製される。
Ｓｉ（ＯＣｚｌｌｓ）ｍ １３０．２ ｇとエタノール
１２４．８ｇを混合し、６０℃に加熱したその中に１３
％アンモニア水２０滴を含む水４５ｇを６０℃に加熱し
て加え、さらにかくはんした。
１２４．８ｇを混合し、６０℃に加熱したその中に１３
％アンモニア水２０滴を含む水４５ｇを６０℃に加熱し
て加え、さらにかくはんした。
これを密閉ビンに入れ６０℃の恒温槽に入れた。
１週間後にこれをとりだした。これをゾルＡとする。
水５ｇに酸化ホウ素０．０９ｇをとかし、その中にゾル
Ａ２０ｇを加えた。これをゾルＢとする。
Ａ２０ｇを加えた。これをゾルＢとする。
５ｉ（ＯＣＨｚ）ａ １．２ ｇとＮｄのメトキシド
をメタノールにとかしたもの（Ｎｄ、ｏ、で０．００５
ｇ ／ｄ） ０．３０ｇ 、およびＧｅ（ＯＣＪｓ）
ｓ ＝ ０．３３ｇを混合し、その中に前記ゾルＢを加
えさらにかきまぜた。
をメタノールにとかしたもの（Ｎｄ、ｏ、で０．００５
ｇ ／ｄ） ０．３０ｇ 、およびＧｅ（ＯＣＪｓ）
ｓ ＝ ０．３３ｇを混合し、その中に前記ゾルＢを加
えさらにかきまぜた。
これを室温で液がぶつとうするまで真空引きし、ぶつと
う状態に約５秒保った後とり出した。これをテフロン試
験管に移し、針穴１０個をあけたアルミ箔でフタをして
６０℃恒温槽に入れ、１週間軸層させた。
う状態に約５秒保った後とり出した。これをテフロン試
験管に移し、針穴１０個をあけたアルミ箔でフタをして
６０℃恒温槽に入れ、１週間軸層させた。
得られたゲルを、５００℃空気中で２４時間熱処理した
後、Ｃ１，を含むｌｌｅ雰囲気中で２００℃／Ｈの昇温
速度で５００℃から９００℃まで加熱し、その後Ｏｔを
含むｔｌｅ雰囲気中で、同じ昇温速度で１３００℃まで
加熱した。得られたガラスをプラズマ中で延伸し、２．
５ΦのＮｄ含含有透明ガラスワンド作製した。
後、Ｃ１，を含むｌｌｅ雰囲気中で２００℃／Ｈの昇温
速度で５００℃から９００℃まで加熱し、その後Ｏｔを
含むｔｌｅ雰囲気中で、同じ昇温速度で１３００℃まで
加熱した。得られたガラスをプラズマ中で延伸し、２．
５ΦのＮｄ含含有透明ガラスワンド作製した。
次いで、得られたＮｄ含含有透明ガラスワンドコア部１
ａとし、コアの外周を純シリカガラスで被覆したクラッ
ド１ｂを形成し、さらにクラッド内において、コア部１
ａの両側にボロン含有（’１５ｗｔ％）ガラスからなる
応力付与部１ｃ、ｌｃをもつ偏波面保持ファイバＩＡ（
いわゆるパンダ型偏波面保持ファイバ）を作製した。
ａとし、コアの外周を純シリカガラスで被覆したクラッ
ド１ｂを形成し、さらにクラッド内において、コア部１
ａの両側にボロン含有（’１５ｗｔ％）ガラスからなる
応力付与部１ｃ、ｌｃをもつ偏波面保持ファイバＩＡ（
いわゆるパンダ型偏波面保持ファイバ）を作製した。
■ 構 成 ：
さらに、この偏波面保持シングルモード。
ファイバの長さ６ｍのものの両端（それぞれＡ端、Ｂ端
と名付ける）のうち、Ｂ端からＡ端に向って偏波面保持
シングルモード・ファイバに１ねしれ”が加わらないよ
うに、径３０ｍ、 ピッチ１ｍでコイル状に６０回巻い
た。このとき、偏波面保持ファイバのクラッドＩｂ内に
おいて、コアの両側に設けた応力付与部１ｃ、ｌｃの中
心を結んだ線がコイルの軸と平行になるように巻いた。
と名付ける）のうち、Ｂ端からＡ端に向って偏波面保持
シングルモード・ファイバに１ねしれ”が加わらないよ
うに、径３０ｍ、 ピッチ１ｍでコイル状に６０回巻い
た。このとき、偏波面保持ファイバのクラッドＩｂ内に
おいて、コアの両側に設けた応力付与部１ｃ、ｌｃの中
心を結んだ線がコイルの軸と平行になるように巻いた。
その後、偏波面保持ファイバのＡ端、Ｂ端にそれぞれマ
ツチングオイルを介して誘電体反射鏡を直角に貼り付け
た。
ツチングオイルを介して誘電体反射鏡を直角に貼り付け
た。
そして、Ａ端側誘電体反射鏡の裏面からレーザダイオー
ドの光（波長８２０ｎｍ、パワー２１）を入射させたと
ころＢ端から約１、１ ／ｆｆｌのレーザ出力が観察さ
れた。このレーザ出力はほぼ直線偏波に近いだ円偏波で
あり長径と短径の比は約３００であった。
ドの光（波長８２０ｎｍ、パワー２１）を入射させたと
ころＢ端から約１、１ ／ｆｆｌのレーザ出力が観察さ
れた。このレーザ出力はほぼ直線偏波に近いだ円偏波で
あり長径と短径の比は約３００であった。
比較例−１
実施例−１の偏波面保持シングルモード・ファイバをソ
レノイド状に巻かずにレーザ発振させたところレーザ出
力はほぼ円偏波であった。
レノイド状に巻かずにレーザ発振させたところレーザ出
力はほぼ円偏波であった。
以上の実施例において使用した偏波面保持ファイバのコ
アの屈折率分布構造はいわゆるステップ形のものについ
て示したが、コアがこのようなステップ形屈折率分布構
造を有するものに限らず、グレーデツトインデックス形
の偏波面保持シングルモード・ファイバの場合も同様の
効果を有する。
アの屈折率分布構造はいわゆるステップ形のものについ
て示したが、コアがこのようなステップ形屈折率分布構
造を有するものに限らず、グレーデツトインデックス形
の偏波面保持シングルモード・ファイバの場合も同様の
効果を有する。
〈発明の効果〉
以上の説明から明らかなように、この発明の絶対単一偏
波面保持ファイバレーザば、特定の偏波面をもつ直線偏
光の偏波面をもつレーザ光のみを発振させることができ
るので、変調するような場合には高い変調効率を得るこ
とができる。
波面保持ファイバレーザば、特定の偏波面をもつ直線偏
光の偏波面をもつレーザ光のみを発振させることができ
るので、変調するような場合には高い変調効率を得るこ
とができる。
しかも、通常の偏波面保持ファイバを使用して、ファイ
バにねじれが加わらないように巻くだけであるから、容
易に作製することができる。
バにねじれが加わらないように巻くだけであるから、容
易に作製することができる。
第１図はこの発明の第１の実施例の絶対単一偏波保持フ
ァイバレーザに使用する偏波面保持ファイバの断面図、
第２図はシングルモード・ファイバの光変調基本構成図
である。 図 中、 ＩＡ・・・ファイバレーザを構成する偏波面保持ファイ
バ・ ｌａ・・・偏波面保持ファイバのコア、１ｂ・・・クラ
ッド、 １ｃ・・・クラッド内応力付与部。
ァイバレーザに使用する偏波面保持ファイバの断面図、
第２図はシングルモード・ファイバの光変調基本構成図
である。 図 中、 ＩＡ・・・ファイバレーザを構成する偏波面保持ファイ
バ・ ｌａ・・・偏波面保持ファイバのコア、１ｂ・・・クラ
ッド、 １ｃ・・・クラッド内応力付与部。
Claims (2)
- （１）コアをＮｄ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｈｏ、Ｔｍからなる元
素グループのうちの少くとも一種を含むレーザガラスで
構成した偏波面保持ファイバを用いたファイバレーザの
少くとも一部を、ねじれが加わらないようにコイル状に
巻き消光比−２０ｄＢ以下の絶対単一偏波としたことを
特徴とするファイバレーザ。 - （２）コアのみならずクラッドもＮｄ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｈ
ｏＴｍからなる元素グループのうちの少くとも一種を含
むガラスで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載のファイバレーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182004A JP2759940B2 (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 絶対単一偏波面保持ファイバレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182004A JP2759940B2 (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 絶対単一偏波面保持ファイバレーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338903A true JPS6338903A (ja) | 1988-02-19 |
| JP2759940B2 JP2759940B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=16110637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61182004A Expired - Fee Related JP2759940B2 (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 絶対単一偏波面保持ファイバレーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759940B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02168688A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Ｅｒドープ光ファイバレーザ素子 |
| JPH02253675A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | レーザ発振装置 |
| JPH03504302A (ja) * | 1988-05-19 | 1991-09-19 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | レーザ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6247607A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-02 | Hitachi Cable Ltd | 光フアイバ型偏光子 |
-
1986
- 1986-08-04 JP JP61182004A patent/JP2759940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6247607A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-02 | Hitachi Cable Ltd | 光フアイバ型偏光子 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03504302A (ja) * | 1988-05-19 | 1991-09-19 | ブリテイッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー | レーザ |
| JPH02168688A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Ｅｒドープ光ファイバレーザ素子 |
| JPH02253675A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | レーザ発振装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2759940B2 (ja) | 1998-05-28 |
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