KR20060024735A - Wavelength division multiplexer and its manufacturing method for thin film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막필터형 파장 가감소자 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막필터형 파장 가감소자에 있어서, 2심 캐필러리와 광섬유가 조립된 2심 피그테일과; 상기 2심 피그테일과 렌즈를 상호 광학 정렬시킨 2심 콜리메이터와; 상기 2심 콜리메이터가 내부에 삽입된 유리관과 상기 유리관을 내부에 삽입하도록 하되, 금도금으로 표면처리된 튜브와, 박막필터와 금도금으로 처리된 필터홀더를 광학 정렬없이 열경화 에폭시로 상호 부착하고, 상기 2심 콜리메이터와 상기 필터홀더를 광학 정렬한 후에 솔더로 고정하는 것을 특징으로 하는 박막필터형 파장 가감소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin-film filter type wavelength reducing device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a thin-film filter type wavelength reducing device, comprising: a two-core pigtail in which a two-core capillary and an optical fiber are assembled; A two-core collimator in which the two-core pigtail and the lens are optically aligned with each other; The two-core collimator is inserted into the glass tube and the glass tube inserted therein, the surface of the gold-plated tube, the thin film filter and the gold-plated filter holder attached to each other with thermosetting epoxy without optical alignment, and It relates to a thin-film filter type wavelength sensitizer characterized in that the two-core collimator and the filter holder is optically aligned and then fixed with solder.
기존 에폭시를 사용한 제품들의 경우에는 정렬 및 고정하는 공정중에 도포된 에폭시가 경화된 후에 재차 정렬이 불가능하여 경화과정 중 에폭시 표면과 내부의 경화 시간차로 발생하는 미세한 움직임으로 인한 손실 증가를 수정할 없으나, 본 발명에 따른 박막필터형 파장 가감소자 및 이에 따른 제조단계는 정렬 및 고정 공정중 솔더의 고정에 의한 미세한 틀어짐으로 발생된 손실을 인두 등으로 특정부위만을 재차 열을 가하여 틀어진 부분을 수정 할 수가 있는 것이다.In the case of products using the existing epoxy, it is impossible to align it again after the applied epoxy is cured during the aligning and fixing process, so it is not possible to correct the increase in loss due to the minute movement caused by the difference in curing time between the epoxy surface and the inside of the curing process. According to the invention, the thin-film filter type wavelength sensitizer and the manufacturing step according to the present invention can correct the distorted part by re-arrangement of only a specific part by the iron, etc. in the loss caused by the fine distort caused by solder fixation during the alignment and fixing process. .
또한, 광학적 정렬이 이루워진 부분에 대한 위치 고정을 에폭시가 아닌 솔더를 사용함으로서, 기본적으로 에폭시가 가지고 있는 열에 의한 변위량을 배제하였으며, 진동, 충격등의 기계적 특성도 향상되는 것이다.In addition, by using a non-epoxy solder to fix the position of the optical alignment, basically the amount of displacement due to the heat of the epoxy is excluded, and mechanical properties such as vibration and shock are also improved.
특히, 솔더에 의한 결합으로 완벽한 밀봉효과를 이루어 온도뿐만 아니라 습 도, 용제등에 대한 특성도 향상되는 것이다. 따라서, 종래기술로서는 동작온도가 -10℃ 내지 65℃ 이며, 본 발명에 따른 박막필터형 가감소자는 -40℃ 내지 100℃ 까지 확장할 수 있는 것이다.In particular, the combination by soldering achieves a perfect sealing effect and improves not only the temperature but also the properties of humidity, solvents, and the like. Therefore, in the prior art, the operating temperature is -10 ° C to 65 ° C, and the thin-film filter type regulator according to the present invention can extend to -40 ° C to 100 ° C.
더 나아가, 종래의 에폭시사용 제품의 경우에는 정렬 및 고정 공정중 불량 발생시 이전에 도포된 에폭시의 안전한 제거가 불가능해 다시 원자재로의 활용이 불가능하지만, 본 발명에 따른 제품의 경우에는 정렬 및 고정 공정중 불량이 발생하여도 고온에 의한 솔더 재처리 과정으로 원자재로의 재활용이 가능하여 폐기 불량의 경우를 완전히 줄일 수 있는 것이다. Furthermore, in the case of conventional epoxy products, when the defect occurs during the alignment and fixing process, it is impossible to safely remove the previously applied epoxy, and thus it is impossible to use the raw material again, but in the case of the product according to the present invention, the alignment and fixing process Even if a bad defect occurs, it can be recycled to raw materials through the solder reprocessing process due to high temperature, thereby completely reducing the case of waste failure.
박막, 필터, 에폭시, 솔더 Thin film, filter, epoxy, solder
Description
도 1은 종래기술에 따른 박막필터형 파장가감소자를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a thin film filter type wavelength reducing device according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 박막필터형 파장가감소자를 나타낸 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing a thin film filter type wavelength reducing device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명> <Explanation of symbols on main parts of the drawings>
1: 입력 광섬유 1: input fiber
3: 튜브 4: 유리관3: tube 4: glass tube
5: 2심 캐필러리 6: 렌즈5: 2-core capillary 6: lens
7: 박막 필터 8: 에폭시7: thin film filter 8: epoxy
9: 필터홀더 10: 반사 광섬유9: filter holder 10: reflective optical fiber
11: 솔더 11: solder
본 발명은 박막필터형 파장 가감소자 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막필터형 파장 가감소자에 있어서, 2심 캐필러리와 광섬유가 조립된 2심 피그테일과;, 상기 2심 피그테일과 렌즈를 상호 광학 정렬시킨 2심 콜 리메이터와; 상기 2심 콜리메이터가 내부에 삽입된 유리관과 상기 유리관을 내부에 삽입하도록 하되, 금도금으로 표면처리된 튜브와, 박막필터와 금도금으로 처리된 필터홀더를 광학 정렬없이 열경화 에폭시로 상호 부착하고, 상기 2심 콜리메이터와 상기 필터홀더를 광학 정렬한 후에 솔더로 고정하는 것을 특징으로 하는 박막필터형 파장 가감소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film filter type wavelength reducing element and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a thin film filter type wavelength reducing element, a two core pigtail in which a two core capillary and an optical fiber are assembled; A two-core collimator in which the pigtail and the lens are optically aligned with each other; The two-core collimator is inserted into the glass tube and the glass tube inserted therein, the surface of the gold-plated tube, the thin film filter and the gold-plated filter holder attached to each other with thermosetting epoxy without optical alignment, and It relates to a thin-film filter type wavelength sensitizer characterized in that the two-core collimator and the filter holder is optically aligned and then fixed with solder.
일반적으로 인터넷 등의 보급확대에 따른 유선 통신망 통신 용량의 급격한 증가와 무선통신망의 통신용량 증가에 따른 유선 통신망과의 연계 용량의 증가로 유선통신선로의 광케이블화가 급속히 진행되어 가고 있는 실정이다. In general, the optical cable of the wired communication line is rapidly progressing due to the rapid increase in the wired communication network communication capacity due to the expansion of the Internet and the increase in the connection capacity with the wired communication network due to the increase in the communication capacity of the wireless communication network.
기존 구리선로에서 선로의 사용 용량 확대를 위해 여러개의 주파수를 이용하여 단일선로에 대한 신호의 다중화 방식이 사용되었던 것과 같이 광선로에서도 이와 유사하게 단일 광선로에 서로 다른 파장의 사용에 의한 신호를 다중화 하는 방식이 일방적인 방식으로 채택되어 상용화되어 있다. Similar to the multiplexing of signals on a single line using multiple frequencies to expand the capacity of the existing copper line, similarly to the multiplexing of signals using different wavelengths in a single line. It is adopted and commercialized in this one-sided way.
이는 단일선로에 여러개의 개별 광신호를 동시에 전송하는 방법으로 만일 4개의 2.5Gbps용량의 전송시스템을 각각서로 다른 4개의 파장으로 광신호를 발생시키고 이를 파장가감소자( WDM,Wavelength Division Multiplexer)를 사용하여 하나의 광섬유에 입사시켜 이것이 단일 광선로로 전체 통신처리 용량은 2.5*4 =10Gbps로 되어 결국 별도의 10Gbps의 전송시스템의 도입없이 동일한 효과를 얻을수 있다.This is a method of transmitting several individual optical signals simultaneously on a single line. If four 2.5 Gbps capacity transmission systems generate optical signals with four different wavelengths, they use a wavelength division multiplexer (WDM). When a single optical fiber is incident on a single optical fiber, the total communication processing capacity is 2.5 * 4 = 10 Gbps. Thus, the same effect can be obtained without introducing a separate 10 Gbps transmission system.
현재 이러한 방식으로 1Tbps이상의 전송시스템이 상용화되어 있다. 그리고 곧 도래할 FTTH(Fiber To The Home)에 맞추어 상용화단계에 와 있는 PON(Passive Optical Network)은 모듈들이 옥외에 설치되는 경우가 예상되고 이에 따라 각 광부 품들의 동작온도범위가 확대 요청되고 있다.In this way, more than 1Tbps transmission system is commercialized. In addition, PON (Passive Optical Network), which is being commercialized in line with the upcoming FTTH (Fiber To The Home), is expected to have modules installed outdoors, and thus, the operating temperature range of each optical part is required to be expanded.
한편 PCS나 IMT2000과 같은 무선통신의 정보량 증가로 현재 대부분의 기지국과 중계기의 연결은 이미 광선로로 구축되어 있고 최근 계속적인 무선주파수 사용대가 높아지면서 각 중계기의 서비스 영역이 축소되어 소요 중계기의 수가 늘어나고 있다. 이는 곧 신규 광선로의 필요를 의미하여 광선로의 효율을 높이기 위해 이미 모든 광섬로는 상, 하향 신호를 서로 다른 파장의 빛을 사용하여 단일선로로 이용하고 있다. 이러한 광중계기 또한 옥외에 설치되는 경우가 많으며, 사용되는 광부품의 높은 신뢰성이 요구되고 있다. Meanwhile, due to the increase in the amount of information in wireless communication such as PCS and IMT2000, most base station and repeater connections are already established by optical fiber, and as the continuous use of radio frequency increases, the service area of each repeater is reduced and the number of necessary repeaters is increasing. . This means the need for a new optical line, and in order to improve the efficiency of the optical channel, all optical islands have already used uplink and downlink signals as single lines using light of different wavelengths. Such optical repeaters are also often installed outdoors, and high reliability of optical components used is required.
도 1은 종래 기술에 따른 박막필터형 파장가감소자를 나타낸 개략도로서, 이를 설명하면, 1차적으로 렌즈(6)와 박막필터(7)를 광학적 정렬없이 에폭시(8)로 부착하고 이렇게 필터와 일체가 된 상태의 렌즈(6)와 입력 광섬유(1)와 반사 광섬유(10)가 장착된 2심 캐필러리(5)를 정렬하여 그 연결부위를 에폭시(8)로 고정하는 것이다.1 is a schematic view showing a thin film filter type wavelength reducing element according to the prior art, which will be described below. First, the
입력 광섬유(1)로 여러개의 파장이 입력되고 상기 광섬유(1)는 2심 캐필러리(5)에 의해 지지되고 상기 캐필러리(5)와 렌즈(6)와 광학정렬되어 입력된 빛이 공기중으로 퍼지지 않고 평행하게 직진하게 된다. Multiple wavelengths are input to the input optical fiber 1, and the optical fiber 1 is supported by the two-
이렇게 평행하게 진행된 광은 박막필터(7)에 입사되어 특정파장의 빛만 투과하고 나머지 파장의 빛들은 반사되어 다시 렌즈(6)를 통해 2심 캐필러리(5)의 다른 반사되는 반사 광섬유(10)에 입사되게 되는 것이다. The light propagated in parallel is incident on the
이러한 구성은 외부 열에 의해 에폭시(8)가 변형되더라도 입력되는 입력 광 섬유(1)와 반사되는 반사 광섬유(10)가 동시에 움직여 일정부분 변위 보상이 가능하기 때문에 비교적 안정된 열특성을 가지고 있다.This configuration has relatively stable thermal characteristics because the input optical fiber 1 and the reflected reflective
도 1에 따른 종래기술의 조립공정은 자세히 설명하면, 다음과 같다.The assembling process of the prior art according to FIG. 1 is described in detail as follows.
2심 캐필러리(5)와 입력 및 반사 광섬유(1,10)를 광학 정렬 및 조립하는 단계와,Optically aligning and assembling the two-core capillary (5) and the input and reflective optical fibers (1,10),
상기 2심 캐필러리(5)와 렌즈(6)를 광학 정렬 및 조립하는 단계와,Optically aligning and assembling the two-
에폭시(8)를 부착하는 단계와,Attaching the epoxy (8),
상기 2심 캐필러리(5)와 렌즈(6)의 광학 정열 및 조립후에 박막필터(7)의 과학 정렬 및 조립하는 단계와 에폭시(8)를 부착하는 단계를 포함하는 조립공정으로 이루어진다.After the optical alignment and assembly of the two-core capillary (5) and the lens (6) consists of an assembly process comprising the step of scientific alignment and assembly of the thin film filter (7) and attaching the epoxy (8).
상기의 각 공정 중 광학재료의 정렬 후 이를 고정하기 위해 특정매질의 용제를 사용하는데 통상 이 매질은 열적인 특성이 아주 우수하여야 하며, 특히 열팽창계수가 가장 중요한 특성이다.A solvent of a specific medium is used to fix the optical material after the alignment of the optical materials in the above process. Usually, the medium has to have excellent thermal properties, and in particular, the thermal expansion coefficient is the most important characteristic.
이는 정렬된 광부품들의 위치가 1마이크로미터 이하의 움직임에도 소자의 특성이 크게 바뀌기 때문이다. 일반적인 통신시스템은 옥내에서 사용되고 사용온도 환경이 영하10℃에서 상온 50℃를 넘지 않는 반면 옥외에서 사용되는 광소자의 사용온도는 영하40℃에서 고온85℃까지 될 수 있기 때문에 더욱 고정매질의 열특성이 중요하게 되는 것이다.This is because the characteristics of the device are greatly changed even when the positions of the aligned optical parts move less than 1 micrometer. The general communication system is used indoors and the use temperature environment does not exceed 50 degrees Celsius from minus 10 ℃, while the temperature of the optical element used outdoors can be from minus 40 ℃ to high temperature 85 ℃, so that the thermal characteristics of fixed medium are more. It becomes important.
가장 일반적으로 사용되는 매질은 수지계열의 에폭시와 금속계열의 솔더가 사용된다. 에폭시는 다시 열경화성과 지외선 경화 에폭시로 분류되고 솔더는 대부 분 납을 기본으로 한 재질이 사용된다.The most commonly used media are resin epoxy and metal solder. Epoxy is again classified as thermoset and ultraviolet curable epoxy, and solder is mostly lead-based.
에폭시는 사용대상물의 재질에 무관하고 고정물 상태의 자유로움으로 사용의 편리성은 우수하나, 기본특성상 아무리 열특성이 우수하다 하여도 오랜기간 후의 상태를 명확히 보정하기가 어렵고 습기 및 특정용제에 대한 취약성이 있으며, 경화조건에 따라 그 특성의 변화가 심하여 밀폐된 기구물 이용이 가능한 경우 외에는 사용이 적합하지가 않다.Epoxy is easy to use because it is free from fixing materials and irrespective of the material of the object to be used.However, even though it has excellent thermal properties, it is difficult to clarify the condition after long periods of time. In addition, it is not suitable for use except in the case where a closed apparatus can be used due to the change of the characteristics depending on the curing conditions.
반면에 솔더는 반드시 고정할 상대물의 표면을 금도금 처리하여야 하는 등의 사용상의 제약이 있으나, 일단 고정된 후에는 열적인 특성이 매우 우수하다.On the other hand, although solder has limitations in use such as gold plating of the surface of the counterpart to be fixed, the thermal property is very excellent once fixed.
따라서, 상기 구조의 WDM에서는 캐필러리와 광섬유의 조립 및 캐필러리와 렌즈의 조립과 같이 부품들이 원형 형태이면서 정렬 후 상대물들의 위치가 크게 변하지 않아 에폭시를 사용하여도 가능하고, 특히 에폭시 도포량이 좌우 대칭이여서 열적평형이 가능한 것이다.Therefore, in the WDM of the above structure, the components are circular, such as the assembly of the capillary and the optical fiber and the assembly of the capillary and the lens. This symmetry allows thermal equilibrium.
그러나, 상기 종래기술은 고온 장기간 방치되거나 습기 침투에 의한 에폭시의 오염등으로 보상가능 변위를 벗어나게 될 잠재적인 문제점이 있는 것이다. However, the prior art has the potential problem of leaving the compensable displacement due to high temperature long-term storage or contamination of the epoxy by moisture infiltration.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에폭시 경화조건에 따른 변화가능성이 많으므로 2심 캐필러리와 박막필터와의 정렬 고정시 에폭시가 아닌 솔더를 사용함으로서, 열특성의 향상과 재 공정이 가능한 제품구성의 채택으로 생산수율을 높이고자 하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is because of the possibility of change according to the epoxy curing conditions, by using a non-epoxy solder when fixing the alignment between the two-core capillary and the thin film filter, The aim is to increase the production yield by improving the thermal characteristics and adopting a product composition that can be reprocessed.
이하에서는 본 발명에 관해 첨부된 도면과 함께 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 박막필터형 파장 가감소자를 나타낸 개략도로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.2 is a schematic view showing a thin film filter type wavelength sensitizer according to the present invention, which will be described in detail as follows.
본 발명은 2심 캐필러리(5)와 압력 및 반사광섬유(1,10)가 조립된 2심 피그테일과;The present invention is a two-core pigtail assembled with a two-core capillary (5) and pressure and reflective optical fibers (1, 10);
상기 2심 피그테일과 렌즈(6)를 상호 광학 정렬시킨 2심 콜리메이터와;A two-core collimator in which the two-core pigtail and the
상기 2심 콜리메이터가 내부에 삽입된 유리관(4)과;A glass tube (4) in which the two-core collimator is inserted;
상기 유리관(4)을 내부에 삽입하도록 하되, 금도금으로 표면처리된 튜브(3)와;A
박막필터(7)와 금도금으로 처리된 필터홀더(8)를 광학 정렬없이 열경화 에폭시로 상호 부착하고, 상기 2심 콜리메이터와 상기 필터홀더(9)를 광학 정렬한 후에 솔더(11)로 고정하는 것을 특징으로 하는 박막필터형 파장 가감소자에 관한 것이다.The
상기 솔더(11)는 필터홀더(9)와 튜브(3)를 부착시킴으로 인하여 내부에 위치된 다른 부품들을 더욱 고정시키는 것이다. The
상기 유리관(4)의 내부에는 상기 2심 캐필러리(5)가 위치하며, 상기 렌즈(6)의 일부분이 위치하도록 이루어진다. The
이를 위한 제조단계를 설명하면, 다음과 같다.Referring to the manufacturing steps for this, as follows.
본 발명은 박막필터형 파장 가감소자를 제조하는 단계에 있어서,The present invention is in the step of manufacturing a thin film filter type wavelength reducing element,
2심 캐필러리와 입력 및 반사광섬유를 조립하는 2심 피그테일 제조단계와; A two-core pigtail manufacturing step of assembling the two-core capillary and the input and reflective optical fibers;
상기 2심 피그테일 제조단계 후에 렌즈와 광학 정렬하는 2심 콜리메이터를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 단계들의 정렬상태의 고정을 위하여 유리관내에 삽입하되 열경화성 에폭시를 사용하는 단계와; Manufacturing a two-core collimator that optically aligns with the lens after the two-core pigtail manufacturing step, and inserting into the glass tube to fix the alignment of the steps, using a thermosetting epoxy;
상기 유리관을 외부면이 금도금으로 표면처리된 튜브내에 삽입하는 단계와;Inserting the glass tube into a tube whose outer surface is gold plated;
금도금으로 처리된 필터홀더와 박막필터를 광학 정렬없이 열경화 에폭시로 상호 부착하는 제조 단계와; A manufacturing step of attaching the gold-plated filter holder and the thin film filter to each other with thermosetting epoxy without optical alignment;
상기 2심 콜리메이터와 필터홀더를 광학정렬 한 후에 솔더로 고정하는 단계를 포함하는 박막필터형 파장 가감소자를 제조하는 방법에 관한 것이다. It relates to a method for manufacturing a thin-film filter type wavelength sensing device comprising the step of fixing the two-core collimator and the filter holder with an optical alignment after the solder.
이상에서 살펴본 바와 같이 기존 에폭시를 사용한 제품들의 경우에는 정렬 및 고정중 도포된 에폭시가 경화된 후에 재차 정렬이 불가능하여 경화과정 중 에폭시 표면과 내부의 경화 시간차로 발생하는 미세한 움직임으로 인한 손실 증가를 수정할 없으나, 본 발명에 따른 박막필터형 파장 가감소자 및 이의 제조방법은 정렬 및 고정 공정중 솔더의 고정에 의한 미세한 틀어짐으로 발생된 손실을 인두등으로 특정부위만을 재차 열을 가하여 틀어진 부분을 수정 할 수가 있는 것이다.As described above, in the case of the products using the existing epoxy, it is impossible to realign the coated epoxy after curing during alignment and fixation, thereby correcting the increase in loss due to the minute movement caused by the difference in curing time between the epoxy surface and the inside of the curing process. However, according to the present invention, the thin-film filter type wavelength sensitizer and its manufacturing method can correct the misaligned part by re-arrangement of only a specific part by the soldering of the loss caused by the slight misalignment caused by solder fixation during the alignment and fixing process. It is.
또한, 광학적 정렬이 이루워진 부분에 대한 위치 고정을 에폭시가 아닌 솔더를 사용함으로서, 기본적으로 에폭시가 가지고 있는 열에 의한 변위량을 배제하였으며, 진동, 충격등의 기계적 특성도 향상되는 것이다. In addition, by using a non-epoxy solder to fix the position of the optical alignment, basically the amount of displacement due to the heat of the epoxy is excluded, and mechanical properties such as vibration and shock are also improved.
특히, 솔더에 의한 결합으로 완벽한 밀봉효과를 이루어 온도뿐만 아니라 습도, 용제등에 대한 특성도 향상되는 것이다. 따라서, 종래기술로서는 동작온도가 -10℃ 내지 65℃ 이며, 본 발명에 따른 박막필터형 가감소자는 -40℃ 내지 100℃ 까지 확장할 수 있는 것이다.In particular, the bonding by the solder to achieve a perfect sealing effect is improved not only the temperature but also the characteristics of humidity, solvents, and the like. Therefore, in the prior art, the operating temperature is -10 ° C to 65 ° C, and the thin-film filter type regulator according to the present invention can extend to -40 ° C to 100 ° C.
더 나아가, 종래의 에폭시사용 제품의 경우에는 정렬 및 고정 공정중 불량 발생시 이전에 도포된 에폭시의 안전한 제거가 불가능해 다시 원자재로의 활용이 불가능하지만, 본 발명에 따른 제품의 경우에는 정렬 및 고정 공정중 불량이 발생하여도 고온에 의한 솔더 재처리 과정으로 원자재로의 재활용이 가능하여 폐기 불량의 경우를 완전히 줄일 수 있는 것이다.Furthermore, in the case of conventional epoxy products, when the defect occurs during the alignment and fixing process, it is impossible to safely remove the previously applied epoxy, and thus it is impossible to use the raw material again, but in the case of the product according to the present invention, the alignment and fixing process Even if a bad defect occurs, it can be recycled to raw materials through the solder reprocessing process due to high temperature, thereby completely reducing the case of waste failure.
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-
2004
- 2004-09-14 KR KR1020040073570A patent/KR20060024735A/en not_active Application Discontinuation
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