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OptiSystem在掺铒光纤放大器实验教学中的应用
1
作者 陈满丽 王粉 张慧娟 《大学物理实验》 2025年第1期51-57,共7页
为了丰富光纤通信实验项目,激发学生学习的积极性和主动性,提高学生的综合应用能力和科学素养,将OptiSystem软件引入到光纤通信实验教学中。以掺铒光纤放大器实验为例,设计了基础验证实验,综合应用实验和探索研究型实验,并利用OptiSyste... 为了丰富光纤通信实验项目,激发学生学习的积极性和主动性,提高学生的综合应用能力和科学素养,将OptiSystem软件引入到光纤通信实验教学中。以掺铒光纤放大器实验为例,设计了基础验证实验,综合应用实验和探索研究型实验,并利用OptiSystem软件建立仿真模型。按照从简单到复杂的设计思路,通过实验仿真,使学生更直观地理解掺铒光纤放大器的放大性能,了解在光纤通信系统中的应用以及影响掺铒光纤放大器增益特性的因素。 展开更多
关键词 实验仿真 掺铒光纤放大器 OPTISYSTEM
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三模掺铒光纤放大器仿真设计及实验研究
2
作者 伍文韬 张鹏 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2024年第1期34-41,共8页
少模光纤放大技术是确保模分复用光纤通信系统远距离传输的关键技术,其增益、噪声系数及模式间增益差直接影响通信性能。为设计可用于模分复用的高增益、低噪声系数三模掺铒光纤放大器,建立少模掺铒光纤放大器理论模型,仿真设计其各项参... 少模光纤放大技术是确保模分复用光纤通信系统远距离传输的关键技术,其增益、噪声系数及模式间增益差直接影响通信性能。为设计可用于模分复用的高增益、低噪声系数三模掺铒光纤放大器,建立少模掺铒光纤放大器理论模型,仿真设计其各项参数,之后结合实验结果进行参数优化,实现小信号增益大于30 dB,噪声系数小于6 dB,模式间增益差小于2 dB,并且各模式信号光在三模掺铒光纤放大器中稳定传输放大,光束轮廓无明显畸变。所设计的三模掺铒光纤放大器为进一步模分复用通信实验研究打下了基础。 展开更多
关键词 光纤通信 模分复用 少模光纤放大器 掺铒光纤放大器 增益 噪声系数
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基于915 nm泵浦的铒镱共掺双包层光纤放大器
3
作者 郭欣宇 王蓟 +2 位作者 贾苏蒙 白笑语 张永熙 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2024年第1期29-33,共5页
搭建了级联光纤放大系统,掺铒光纤放大器(EDFA)作为预放大级,铒镱共掺双包层光纤放大器作为功率放大级。为了提高镱离子吸收效率,实现功率稳定输出,功率放大级选择915 nm的半导体激光器作为泵浦源,铒镱共掺双包层光纤作为增益介质,采用... 搭建了级联光纤放大系统,掺铒光纤放大器(EDFA)作为预放大级,铒镱共掺双包层光纤放大器作为功率放大级。为了提高镱离子吸收效率,实现功率稳定输出,功率放大级选择915 nm的半导体激光器作为泵浦源,铒镱共掺双包层光纤作为增益介质,采用前向泵浦的方式,对可调谐光源输入的1540~1565 nm波段的信号光进行了放大。在信号光功率为10 mW,预放大级泵浦功率为500 mW的条件下,对不同波长的信号光经过级联光纤放大系统进行了放大,最终在1565 nm处获得1.106 W的最高输出功率。 展开更多
关键词 铒镱共掺光纤激光放大器 可调谐 双包层光纤
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碲基掺铒光纤放大器增益特性的理论研究 被引量：6
4
作者 周亚训 聂秋华 徐铁峰 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期94-98,共5页
在综合考虑Er3+离子的能量上转移、交叉弛豫、激发态吸收效应以及光纤背景损耗后,依据所建立的均匀加宽四能级结构速率方程组和光功率传输方程组,对碲基掺铒光纤放大器的增益特性进行了数值模拟,模拟结果与报道的实验测量结果达到了很... 在综合考虑Er3+离子的能量上转移、交叉弛豫、激发态吸收效应以及光纤背景损耗后,依据所建立的均匀加宽四能级结构速率方程组和光功率传输方程组,对碲基掺铒光纤放大器的增益特性进行了数值模拟,模拟结果与报道的实验测量结果达到了很好的一致。同时,对碲基掺铒光纤放大器的增益特性与输入信号功率、泵浦功率和光纤长度的关系进行了简要分析。 展开更多
关键词 碲基掺铒光纤放大器 增益特性 速率方程 传输方程 EDTFA 光纤通信
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波分复用系统中掺铒光纤放大器增益谱特性的实验研究 被引量：2
5
作者 刘小明 唐平生 +6 位作者 崔景翠 厉群 蔡鸣 刘丹 阳辉 范崇澄 彭江得 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期103-105,共3页
利用已有４×２５Ｇｂ／ｓ波分复用光纤传输实验系统进行了３×１５０ｋｍ四级掺铒光纤放大器级联传输实验．实验结果得到，由于光纤放大器中掺铒光纤的均匀展宽特性．多路信号同时放大时信道间的增益交叉耦合作用导致各信道... 利用已有４×２５Ｇｂ／ｓ波分复用光纤传输实验系统进行了３×１５０ｋｍ四级掺铒光纤放大器级联传输实验．实验结果得到，由于光纤放大器中掺铒光纤的均匀展宽特性．多路信号同时放大时信道间的增益交叉耦合作用导致各信道增益不同，而影响增益谱特性的根本因素是粒子数反转水平即放大器的饱和深度． 展开更多
关键词 掺铒光纤放大器 增益谱 波分复用 光纤通信
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光网络中掺铒光纤放大器增益平坦性研究 被引量：4
6
作者 曹毅 魏淮 +1 位作者 雷飞鹏 吕济根 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2011年第1期24-27,共4页
论述了EDFA增益平坦化的主要方法,全面介绍了国内外光纤放大器增益平坦化的研究进展和成果,并对其优劣势进行了分析比较,提出了EDFA增益平坦技术的发展趋势。另外,还介绍了一种利用全局搜索算法来优化设计自身增益平坦EDFA这一较为新颖... 论述了EDFA增益平坦化的主要方法,全面介绍了国内外光纤放大器增益平坦化的研究进展和成果,并对其优劣势进行了分析比较,提出了EDFA增益平坦技术的发展趋势。另外,还介绍了一种利用全局搜索算法来优化设计自身增益平坦EDFA这一较为新颖的方法。 展开更多
关键词 DWDM 掺铒光纤放大器 增益平坦滤波器
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C+L波段宽带增益平坦铋基掺铒光纤放大器的设计 被引量：4
7
作者 周亚训 徐星辰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期2119-2124,共6页
基于光纤放大器增益谱的宽带平坦化发展需要，设计了一个两段铋基掺铒光纤（Bi-EDF）级联并携带一个C波段（1530-1565nm）宽带光纤布拉格光栅（FBG）的双通结构型铋基掺铒光纤放大器（Bi．EDFA），从理论上研究了其对输入信号的放大特... 基于光纤放大器增益谱的宽带平坦化发展需要，设计了一个两段铋基掺铒光纤（Bi-EDF）级联并携带一个C波段（1530-1565nm）宽带光纤布拉格光栅（FBG）的双通结构型铋基掺铒光纤放大器（Bi．EDFA），从理论上研究了其对输入信号的放大特性。研究表明：FBG的引入可以使C和L波段（1570-1620nm）信号分别经历不同长度Bi-EDF的双向传输，各自获得高增益放大，实现增益谱的宽带平坦化。在200mw的1480nm双向对称泵浦下，第一级和第二级Bi—EDF长度分别为50cm和170cm时，对于波长间隔为2nm、每路功率为-30dBm的56路C＋L波段信号的输入，Bi-EDFA高于30dB的增益带宽达到了90nm（1530~1620nm），平均增益为35．7dB，增益起伏仅为2．3dB。同时，噪声系数得到明显改善。研究结果对于研制具有宽带、增益平坦的C＋L波段Bi-EDFA具有实际指导意义。 展开更多
关键词 铋基掺铒光纤放大器 光纤布拉格光栅 信号增益 宽带 平坦化
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一种宽带放大器用掺铒碲酸盐玻璃光纤的增益特性 被引量：2
8
作者 陈芬 周淋 +1 位作者 周亚训 杨高波 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期241-247,共7页
研制了一种新型掺铒碲酸盐玻璃TeO2-ZnO-Na2O-Bi2O3,利用Judd-Ofelt和McCumber理论计算了Er3+离子的强度参数、自发辐射几率、吸收截面和发射截面等光谱参数。应用四能级粒子数速率-光功率传输方程模型,研究了以该掺铒碲酸盐玻璃光纤作... 研制了一种新型掺铒碲酸盐玻璃TeO2-ZnO-Na2O-Bi2O3,利用Judd-Ofelt和McCumber理论计算了Er3+离子的强度参数、自发辐射几率、吸收截面和发射截面等光谱参数。应用四能级粒子数速率-光功率传输方程模型,研究了以该掺铒碲酸盐玻璃光纤作为增益介质时光纤放大器的增益特性,模型综合考虑了Er3+离子的能量上转移、交叉驰豫、激发态吸收和放大自发辐射噪声。模拟结果显示,研制的碲酸盐玻璃光纤具有高的信号增益和宽的增益谱特性,在200mW泵浦功率和多波长信号(-30 dBm×56 channels)同时输入情形下,最大信号增益和20 dB增益带宽分别超过了40 dB和80 nm,增益谱覆盖了C+L波段区域,预示这是一种较为理想的可用于宽带放大的增益介质。同时得出,碲酸盐玻璃光纤结构参数的选择对其增益特性具有重要影响。 展开更多
关键词 光通信 掺铒碲酸盐玻璃光纤 信号增益 速率-传输方程
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反射式L波段掺铒光纤放大器增益与噪声指数改善 被引量：1
9
作者 蒙红云 高伟清 +2 位作者 袁树忠 董孝义 刘颂豪 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期768-770,共3页
提出了一种改善反射式L波段掺铒光纤放大器增益和噪声指数的方法,即在放大器的输入端插入一泵浦源,通过提高信号输入端的粒子数反转率实现提高增益和降低噪声指数的目的。通过仔细调整两个泵浦源的输出功率,与单泵浦结构相比,在相同条件... 提出了一种改善反射式L波段掺铒光纤放大器增益和噪声指数的方法,即在放大器的输入端插入一泵浦源,通过提高信号输入端的粒子数反转率实现提高增益和降低噪声指数的目的。通过仔细调整两个泵浦源的输出功率,与单泵浦结构相比,在相同条件下,在1565-1615nm波长范围内,小信号增益提高了1.5-9.9dB,噪声指数下降了1.3-9.4dB。 展开更多
关键词 光纤光学 波分复用 掺铒光纤放大器 L-波段放大器 光纤环形镜
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宽带铋基掺铒光纤放大器的增益箝制研究 被引量：1
10
作者 周亚训 王森 +1 位作者 陈芬 杨高波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期520-524,共5页
应用于动态通信网络中的光放大器需要恒定的信号增益。为此,设计了一个基于环形激光腔结构的宽带铋基掺铒光纤放大器(Bi-EDFA),进行了宽带Bi-EDFA信号增益箝制特性的理论研究。结果表明:通过将放大器输出的一个前向放大自发辐射(ASE)噪... 应用于动态通信网络中的光放大器需要恒定的信号增益。为此,设计了一个基于环形激光腔结构的宽带铋基掺铒光纤放大器(Bi-EDFA),进行了宽带Bi-EDFA信号增益箝制特性的理论研究。结果表明:通过将放大器输出的一个前向放大自发辐射(ASE)噪声光反馈到输入端,可以实现对1.53μm波段传输信号的增益箝制。环路损耗越小,放大器的输出增益越小,但实现增益箝制的信号输入功率动态范围越大。同时,在多路CWDM信号传输情形下,可以在下载一些信道的同时,很好地保持剩余信道的增益稳定。研究结果对于新型宽带Bi-EDFA的实际应用具有理论指导意义。 展开更多
关键词 增益箝制 铋基掺铒光纤放大器 信号增益 数值模拟
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级联M-Z型掺铒光纤放大器增益平坦滤波器的设计 被引量：3
11
作者 肖悦娱 何赛灵 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期487-490,共4页
针对掺铒光纤放大器(EDFA)增益不平坦对波分复用(WDM)系统传输质量的影响,将有限冲激响应(FIR)滤波器的设计方法引入到级联Mach-Zehnder干涉仪型EDFA增益平坦滤波器的设计中.利用混合遗传梯度算法,计算了级联Mach-Zehnder干涉仪EDFA增... 针对掺铒光纤放大器(EDFA)增益不平坦对波分复用(WDM)系统传输质量的影响,将有限冲激响应(FIR)滤波器的设计方法引入到级联Mach-Zehnder干涉仪型EDFA增益平坦滤波器的设计中.利用混合遗传梯度算法,计算了级联Mach-Zehnder干涉仪EDFA增益平坦器中各个耦合器的系数.对于给定的任意形状的EDFA增益谱,设计的EDFA增益平坦滤波器在1 530～1 560 nm波长内误差为±0.25 dB,计算时间约为其他方法的1/3,证明了该方法不仅可以得到理想的结果,而且可提高设计效率. 展开更多
关键词 掺铒光纤放大器 Math—Zehnder干涉仪 增益平坦
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碲基掺铒光纤放大器增益均衡的数值模拟 被引量：1
12
作者 姜程 聂秋华 +2 位作者 徐铁峰 周亚训 李浩泉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期542-546,共5页
针对宽带碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)本征增益谱不平坦特性,研究了采用双级串连结构,并在两段光纤中间加入增益均衡滤波器来实现增益平坦。模拟结果显示,通过设计一定结构的滤波谱,在37信道同时输入的情况下,铒离子掺杂浓度为4000 ppm时,... 针对宽带碲基掺铒光纤放大器(EDTFA)本征增益谱不平坦特性,研究了采用双级串连结构,并在两段光纤中间加入增益均衡滤波器来实现增益平坦。模拟结果显示,通过设计一定结构的滤波谱,在37信道同时输入的情况下,铒离子掺杂浓度为4000 ppm时,使1536-1608 nm范围带宽内的增益达到了24 dB左右,噪声指数小于5．5 dB,增益谱的不平坦度小于1 dB;铒离子掺杂浓度为6000 ppm时,使1536-1608 nm范围带宽内的增益达到了23．5 dB左右。噪声指数小于5 dB,增益谱的不平坦度小于1dB。优化后的级连EDTFA可以满足WDM系统的要求。 展开更多
关键词 光通信 增益均衡 数值模拟 碲基掺铒光纤放大器
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基于长周期光纤光栅的掺铒光纤放大器的增益均衡 被引量：3
13
作者 蒲会兰 鲁怀伟 《兰州交通大学学报》 CAS 2004年第1期95-98,共4页
通过对EDFA的工作原理及特性的理论分析,确定了EDFA增益不平坦性的原因;通过对长周期光纤光栅的特性分析,并根据EDFA的增益谱、光纤的选型等条件设计长周期光纤光栅滤波器,使用此滤波器对EDFA的输出谱进行增益均衡,通过数据模拟,表明使... 通过对EDFA的工作原理及特性的理论分析,确定了EDFA增益不平坦性的原因;通过对长周期光纤光栅的特性分析,并根据EDFA的增益谱、光纤的选型等条件设计长周期光纤光栅滤波器,使用此滤波器对EDFA的输出谱进行增益均衡,通过数据模拟,表明使用长周期光纤光栅滤波器可以很好地改善EDFA的增益平坦度.该理论的研究为以后器件的制作提供一定的参考. 展开更多
关键词 长周期光纤光栅 掺铒光纤放大器 增益均衡 光纤通信 增益谱 色散方程
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基于级联光纤环形镜的增益平坦掺铒光纤放大器 被引量：1
14
作者 韩秋静 袁玉先 +1 位作者 贾东方 王衍勇 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2009年第10期35-37,共3页
基于光纤环形镜的滤波原理,提出利用级联结构光纤环形镜(FLM)实现掺铒光纤放大器(EDFA)增益平坦滤波的方案,并进行了相关实验研究。实验结果显示,使用级联FLM取得了明显的增益平坦效果,其1535～1557nm波长范围内的增益不平坦度由±... 基于光纤环形镜的滤波原理,提出利用级联结构光纤环形镜(FLM)实现掺铒光纤放大器(EDFA)增益平坦滤波的方案,并进行了相关实验研究。实验结果显示,使用级联FLM取得了明显的增益平坦效果,其1535～1557nm波长范围内的增益不平坦度由±5dB减小到±1dB。 展开更多
关键词 增益平坦 掺铒光纤放大器 级联光纤环形镜
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掺铒光纤放大器的最佳光纤长度和增益特性 被引量：1
15
作者 孙军强 黄德修 李再光 《光通信技术》 CSCD 1994年第1期26-30,共5页
本文用三能级系统的速率方程建立了掺铒光纤放大器近似理论模型。在有激发态吸收时，各种泵浦波长下均获得了掺铒光纤的最佳长度。就增益随信号光及泵浦光光强的变化作了分析。通过对增益谱分析发现改变掺铒光纤长度可改变增益带宽，为... 本文用三能级系统的速率方程建立了掺铒光纤放大器近似理论模型。在有激发态吸收时，各种泵浦波长下均获得了掺铒光纤的最佳长度。就增益随信号光及泵浦光光强的变化作了分析。通过对增益谱分析发现改变掺铒光纤长度可改变增益带宽，为掺铒光纤放大器在波分复用光纤通信系统中的应用提供了依据。 展开更多
关键词 掺铒光纤放大器 增益 光纤长度
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掺铒光纤放大器的增益特性 被引量：1
16
作者 李丽娜 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期85-87,共3页
采用 98 0nm无铝InGaAs/InGAsP/InGaP高功率量子阱激光器泵浦掺铒光纤放大器。在泵浦功率为2 0mW时 ,增益为 3 3dB ,最大增益系数 6 7dB/mW ,饱和输出功率为 6dBm。并给出掺铒光纤长度和泵浦功率与增益特性的关系 ,以及输出功率与增益... 采用 98 0nm无铝InGaAs/InGAsP/InGaP高功率量子阱激光器泵浦掺铒光纤放大器。在泵浦功率为2 0mW时 ,增益为 3 3dB ,最大增益系数 6 7dB/mW ,饱和输出功率为 6dBm。并给出掺铒光纤长度和泵浦功率与增益特性的关系 ,以及输出功率与增益特性的关系。 展开更多
关键词 掺铒光纤放大器 增益 量子阱 EDFA 输出功率 光通信 半导体激光器
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L波段掺铒光纤放大器增益钳制及提高特性研究
17
作者 赵铭 王天枢 +2 位作者 郭玉彬 王宇航 申铉国 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2006年第3期10-12,共3页
报道了一种新型980 nm激光二极管(LD)泵浦高增益的掺铒光纤放大器(EDFA).通过加入中心波长为1 550 nm光纤光栅(FBG)可以明显提高增益,并分析了增益钳制的原理.实验得到其增益比无FBG结构EDFA提高8 dB,并得到了小信号输入时增益25 dB的... 报道了一种新型980 nm激光二极管(LD)泵浦高增益的掺铒光纤放大器(EDFA).通过加入中心波长为1 550 nm光纤光栅(FBG)可以明显提高增益,并分析了增益钳制的原理.实验得到其增益比无FBG结构EDFA提高8 dB,并得到了小信号输入时增益25 dB的有效钳制. 展开更多
关键词 掺铒光纤放大器 L波段 增益提高 增益钳制
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掺铒光纤放大器增益特性及参量优化
18
作者 张明德 殷国理 +1 位作者 王劲松 杨祥林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第5期84-87,共4页
本文以铒光纤放大器的速率方程理论分析计算了铒光纤参量与放大器增益特性的关系，首次得到了铒光纤截止波长的解析表达式。
关键词 掺铒光纤放大器 速率方程 增益 光纤通信
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全光增益钳制掺铒光纤放大器的瞬态特性研究
19
作者 贾东方 杨敬文 +1 位作者 王衍勇 李世忱 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期12-14,共3页
利用数值模拟方法对全光增益筘制EDFA的瞬态特性进行了系统的理论分析,着重研究了瞬态过程中系统参量(泵浦功率、环路损耗、上下载速度、上下载信道功率、钳制激光振荡波长等)对剩余信道驰豫振荡特性的影响;根据数值模拟结果,给出了全... 利用数值模拟方法对全光增益筘制EDFA的瞬态特性进行了系统的理论分析,着重研究了瞬态过程中系统参量(泵浦功率、环路损耗、上下载速度、上下载信道功率、钳制激光振荡波长等)对剩余信道驰豫振荡特性的影响;根据数值模拟结果,给出了全光增益箝制EDFA的优化设计思路。 展开更多
关键词 掺铒光纤放大器 全光增益钳制 瞬态特性
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增益钳制掺铒光纤放大器特性研究
20
作者 曹斌 马孝江 张志新 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期345-347,共3页
报道了一种新型基于环形激光腔的增益钳制掺铒光纤放大器.得到了较好的增益钳制效果和增益平坦度,利用980nm半导体激光器泵浦12m长掺铒光纤形成激光增益,观测到30nm增益带宽.通过反馈1520nm激光,在可变衰减器不同值测量了输入信号从-40... 报道了一种新型基于环形激光腔的增益钳制掺铒光纤放大器.得到了较好的增益钳制效果和增益平坦度,利用980nm半导体激光器泵浦12m长掺铒光纤形成激光增益,观测到30nm增益带宽.通过反馈1520nm激光,在可变衰减器不同值测量了输入信号从-40～10dBm的增益,其小信号增益被钳制在16dB.可为40个波分复用（WDM）信道波长提供增益钳制及平坦的放大功能. 展开更多
关键词 掺铒光纤放大器 增益谱 增益钳制 可变光衰减器
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