JPS5934886Y2 - 光学フアイバ用着脱自在結合装置 - Google Patents
光学フアイバ用着脱自在結合装置Info
- Publication number
- JPS5934886Y2 JPS5934886Y2 JP1980100531U JP10053180U JPS5934886Y2 JP S5934886 Y2 JPS5934886 Y2 JP S5934886Y2 JP 1980100531 U JP1980100531 U JP 1980100531U JP 10053180 U JP10053180 U JP 10053180U JP S5934886 Y2 JPS5934886 Y2 JP S5934886Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- holder
- connector
- coupling device
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/38—Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
- G02B6/3807—Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
- G02B6/3833—Details of mounting fibres in ferrules; Assembly methods; Manufacture
- G02B6/3834—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule
- G02B6/3843—Means for centering or aligning the light guide within the ferrule with auxiliary facilities for movably aligning or adjusting the fibre within its ferrule, e.g. measuring position or eccentricity
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/32—Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は2個のコネクタ素子および1個のコネフタホル
ダを具え、前記コネクタ素子の各々ならびに前記コネク
タホルダには、前記コネクタ素子を前記コネクタホルダ
に着脱自在に結合する結合手段を設け、対をなすよう光
学ファイバを結合する光学ファイバ用着脱自在結合装置
に関するものである。
ダを具え、前記コネクタ素子の各々ならびに前記コネク
タホルダには、前記コネクタ素子を前記コネクタホルダ
に着脱自在に結合する結合手段を設け、対をなすよう光
学ファイバを結合する光学ファイバ用着脱自在結合装置
に関するものである。
この種の結合装置は光通信装置において使用され、光パ
ルスの形式として情報を成る場所から他の場所に光学フ
ァイバを介して伝送する。
ルスの形式として情報を成る場所から他の場所に光学フ
ァイバを介して伝送する。
伝送すべき情報(この場合光パルスとする)はできるだ
け減衰しないようにすべきである。
け減衰しないようにすべきである。
上述の結合装置は通信装置において重要であり、伝送す
べき光パルスができるだけ減衰しないようにしなければ
ならない。
べき光パルスができるだけ減衰しないようにしなければ
ならない。
この目的を達成するため米国特許明細書第390278
4号に記載の結合装置は極めて高い精度で製造した部品
を具え、光学ファイバ(ファイバコアの有効直径は10
0μmまたはそれ以下)を低い光損失で結合を行ってい
る。
4号に記載の結合装置は極めて高い精度で製造した部品
を具え、光学ファイバ(ファイバコアの有効直径は10
0μmまたはそれ以下)を低い光損失で結合を行ってい
る。
精度の高さが要求されるためこの結合装置は高価であり
、機械的に損傷を受けやすく、これらは欠点とされるこ
と勿論である。
、機械的に損傷を受けやすく、これらは欠点とされるこ
と勿論である。
本考案の目的は取扱いが簡単であり、標準部品だけによ
り構成するとともに機械的部品は標準の精度で製造する
だけでよく、従って高価でない光学ファイバ用着脱自在
結合装置を得るにある。
り構成するとともに機械的部品は標準の精度で製造する
だけでよく、従って高価でない光学ファイバ用着脱自在
結合装置を得るにある。
この目的を達成するため本考案は対をなすよう光学ファ
イバを結合する光学ファイバ用着脱自在結合装置におい
て、2個のコネクタ素子および1個のコネクタホルダを
具え、前記コネクタ素子の各々ならびに前記コネクタホ
ルダには、前記コネクタ素子を前記コネクタホルダに着
脱自在に結合する結合手段を設け、前記コネクタ素子の
各々には、同筒状ハウジングと、球面レンズと、および
円板状ファイバホルダとを設け、このファイバホルダに
は円板状の平坦側面に垂直な方向に指向しファイバ端部
の取付けを行う孔を設け、また前記円筒状ハウジングに
は、基準端面と、この基準端面に開口するようこの基準
端面を横切る方向に指向する円筒孔であって、前記基準
端面に隣接して前記球面レンズを配置する挟小部を設け
た円筒孔と、前記基準端面に平行な基準面を画定するリ
ムであって、前記ファイバホルダを前記円筒孔内で軸線
方向に移動させることができる調整手段によりファイバ
ホルダが圧着するリムと、前記ファイバホルダを前記基
準面に平行な方向に移動させるための位置決め手段とを
設け、前記コネクタホルダにより結合した後には前記コ
ネクタ素子の基準端面が互いに接触するよう構成するこ
とを特徴とする。
イバを結合する光学ファイバ用着脱自在結合装置におい
て、2個のコネクタ素子および1個のコネクタホルダを
具え、前記コネクタ素子の各々ならびに前記コネクタホ
ルダには、前記コネクタ素子を前記コネクタホルダに着
脱自在に結合する結合手段を設け、前記コネクタ素子の
各々には、同筒状ハウジングと、球面レンズと、および
円板状ファイバホルダとを設け、このファイバホルダに
は円板状の平坦側面に垂直な方向に指向しファイバ端部
の取付けを行う孔を設け、また前記円筒状ハウジングに
は、基準端面と、この基準端面に開口するようこの基準
端面を横切る方向に指向する円筒孔であって、前記基準
端面に隣接して前記球面レンズを配置する挟小部を設け
た円筒孔と、前記基準端面に平行な基準面を画定するリ
ムであって、前記ファイバホルダを前記円筒孔内で軸線
方向に移動させることができる調整手段によりファイバ
ホルダが圧着するリムと、前記ファイバホルダを前記基
準面に平行な方向に移動させるための位置決め手段とを
設け、前記コネクタホルダにより結合した後には前記コ
ネクタ素子の基準端面が互いに接触するよう構成するこ
とを特徴とする。
本考案による結合装置にお・いてはファイバホルダに取
付けたファイバ端部はコネクタ素子の基準端面にほぼ垂
直な方向に常に指向する。
付けたファイバ端部はコネクタ素子の基準端面にほぼ垂
直な方向に常に指向する。
基準端面が互いに接触するよう2個のコネクタ素子を配
列するときファイバホルダに取付けたファイバ端部は常
に互いにほぼ平行にえる。
列するときファイバホルダに取付けたファイバ端部は常
に互いにほぼ平行にえる。
ファイバ端部の端面ば調整手段により球面レンズから焦
点距離の位置に位置決めすることができる。
点距離の位置に位置決めすることができる。
位置決め手段はファイバ端面を球面レンズの光軸上に位
置決めするのに使用し、この光軸は基準端面に直交する
方向に延在する。
置決めするのに使用し、この光軸は基準端面に直交する
方向に延在する。
ファイバ端部を双方のコネクタ素子内において上述のよ
うに位置決めしたとき一方のファイバ端部から他方のフ
ァイバ端部に光が伝送される間の損失は減少する。
うに位置決めしたとき一方のファイバ端部から他方のフ
ァイバ端部に光が伝送される間の損失は減少する。
球面レンズから発する光ビームはほぼ平行であり、従っ
て他方のファイバ端面に集束する。
て他方のファイバ端面に集束する。
生ずる損失は球面レンズを使用することによる不可避的
な球面収差および結合装置の部品の不可避的な公差によ
る球面レンズの光軸間のずれ(本考案によればこのこと
は許容される)によって決まる。
な球面収差および結合装置の部品の不可避的な公差によ
る球面レンズの光軸間のずれ(本考案によればこのこと
は許容される)によって決まる。
レンズ表面およびファイバ端部の端面からの反射により
生ずる損失は非反射性コーティングを施すことにより、
また例えばレンズとファイバ間に加える液体であってレ
ンズおよび光学ファイバのコアの屈折率に適合する屈折
率を有する結合液を使用することにより既知の方法で制
限することができる。
生ずる損失は非反射性コーティングを施すことにより、
また例えばレンズとファイバ間に加える液体であってレ
ンズおよび光学ファイバのコアの屈折率に適合する屈折
率を有する結合液を使用することにより既知の方法で制
限することができる。
更にファイバの端面ばハウジング内に位置するため端面
の損傷および汚染を避けることができる。
の損傷および汚染を避けることができる。
使用されるレンズ表面の光伝達領域はファイバの端面の
表面領域よりも相当大きいためレンズ表面の損傷および
汚れはそれ程深刻な問題ではない。
表面領域よりも相当大きいためレンズ表面の損傷および
汚れはそれ程深刻な問題ではない。
更にレンズは完全にハウジング内に位置するため損傷の
恐れはほとんどない。
恐れはほとんどない。
図面につき本考案を説明する。
第1図に光学ファイバ1,2の2個の端面3a。
4aを示す。
光軸1a、2aを互いに平行にし、距離dずれた状態に
あると仮定し、この距離dを光学ファイバ1,2のファ
イバコア3,4の直径の大きさく100μm)程度とす
る。
あると仮定し、この距離dを光学ファイバ1,2のファ
イバコア3,4の直径の大きさく100μm)程度とす
る。
ファイバ1,2を直接互いに結合し、端面3a、4aを
同一平面に配列するとともに、このずれの距離も維持し
たままであるとするとコア3からコア4への光の伝達ま
たはその逆の光の伝達(結合効率)はぽとんどゼロにな
る。
同一平面に配列するとともに、このずれの距離も維持し
たままであるとするとコア3からコア4への光の伝達ま
たはその逆の光の伝達(結合効率)はぽとんどゼロにな
る。
従ってファイバコア3から発せられる光ビーム6を球面
レンズ7により屈折し、はぼ平行な直径りの光線8を形
成する。
レンズ7により屈折し、はぼ平行な直径りの光線8を形
成する。
ただしレンズ7の焦点を端面3aに配置する。
同様に球面レンズ9の焦点も端面4aに配置する。
直径りをファイバコア3の直径よりも20〜100倍の
大きさとする。
大きさとする。
、レンズ7により生じた光線8の部分Sがレンズ9を介
してファイバコア4aに受光され、更に伝達される。
してファイバコア4aに受光され、更に伝達される。
レンズ7.9および端面3a、4aのこのような配列に
よってファイバ1,2間にこのような公差がある場合の
直接結合よりも高い結合効率が得られる。
よってファイバ1,2間にこのような公差がある場合の
直接結合よりも高い結合効率が得られる。
しかし光軸1a、2aはほぼ平行にしなければならない
。
。
結合効率は光軸1a、2aが一致するとき最良になる。
第2a図において本考案による結合装置20を示し、こ
の装置には2個のコネクタ素子20a、20bとコネク
タホルダ20cを設ける。
の装置には2個のコネクタ素子20a、20bとコネク
タホルダ20cを設ける。
コネクタ素子20a、20bの各々を円筒ハウジング2
1と、球面レンズ23と、レンズクランプ25と、調整
リング33およびカップ状ばね27あるいは弾性プラス
チックリング29の形式の弾性部材を具える調整手段と
、円板状ファイバホルダ31と、他の若干の部材とによ
り構成する。
1と、球面レンズ23と、レンズクランプ25と、調整
リング33およびカップ状ばね27あるいは弾性プラス
チックリング29の形式の弾性部材を具える調整手段と
、円板状ファイバホルダ31と、他の若干の部材とによ
り構成する。
ハウジング21に2個のピン35を取付け、これらピン
をリング状のコネクタホルダ20cに形成した溝孔に関
連する差込スナップ結合部材とする。
をリング状のコネクタホルダ20cに形成した溝孔に関
連する差込スナップ結合部材とする。
コネクタ素子20aをコネクタ素子20bに対してH回
転だけ回した状態を示すためコネクタ素子20aにおけ
るピン35だけが図面で見えている。
転だけ回した状態を示すためコネクタ素子20aにおけ
るピン35だけが図面で見えている。
更にハウジング21に着座部37を形成し、この着座部
37に対し球面レンズ23をレンズクランプ25により
クランプし、このレンズクランプ25をリム80に形成
した溝39にクランプし、このリム80をハウジング2
1の基準端面22に平行にする。
37に対し球面レンズ23をレンズクランプ25により
クランプし、このレンズクランプ25をリム80に形成
した溝39にクランプし、このリム80をハウジング2
1の基準端面22に平行にする。
コネクタ素子20aにおいてはレンズクランプ25を線
図的に示し、溝39は説明を簡単にするため省略した。
図的に示し、溝39は説明を簡単にするため省略した。
コネクタ素子20a、または20bを組立てる前にファ
イバ端部41を毛管43に接着し、この毛管43をエポ
キシ樹脂によりファイバホルダ31に取付ける。
イバ端部41を毛管43に接着し、この毛管43をエポ
キシ樹脂によりファイバホルダ31に取付ける。
更に光学ファイバ45の歪みをクランプブシュ47およ
びクランプナツト49により逃し、このクランプナツト
をファイバホルダ31のねじスタッド32に螺着する。
びクランプナツト49により逃し、このクランプナツト
をファイバホルダ31のねじスタッド32に螺着する。
次にクランプブツシュ47の分割キャップ51をファイ
バ47の第2包被にクランプする。
バ47の第2包被にクランプする。
この後レンズクランプ25に配置したカップ状ばね27
(または弾性リング29)を介してファイバホルダ31
をリム80に圧着させ、調整リング33をハウジング2
1にねじ込む。
(または弾性リング29)を介してファイバホルダ31
をリム80に圧着させ、調整リング33をハウジング2
1にねじ込む。
コネクタ素子20a、20bを組立てた後ファイバ端部
41をレンズ23に対して位置決めする。
41をレンズ23に対して位置決めする。
このことを第3図につき説明する。第2b図はレンズク
ランプ25の平面図(拡大しである)であり、このレン
ズクランプの4個の隅部53を溝39にクランプする。
ランプ25の平面図(拡大しである)であり、このレン
ズクランプの4個の隅部53を溝39にクランプする。
弾性アーム55により僅かな圧力(0,5N)をレンズ
23に加えるがレンズ23は機械的な力によってはゆが
むことはない。
23に加えるがレンズ23は機械的な力によってはゆが
むことはない。
第3図にお・いては第2a図に示す結合装置20のコネ
クタ素子2a、2bのファイバ端部41を球面レンズ2
3に対して調整する調整装置60を示す。
クタ素子2a、2bのファイバ端部41を球面レンズ2
3に対して調整する調整装置60を示す。
この調整には次の作業が含まれる。
即ち、a、ファイバ端部を球面レンズから正確な距離離
間する位置に位置決めする。
間する位置に位置決めする。
および、b、ファイバ端部を球面レンズの光軸上に位置
決めする。
決めする。
装置60には底板61を設け、この底板61にホルダ6
3と、このホルダから離間した位置に配置するスクリー
ン65とを取付ける。
3と、このホルダから離間した位置に配置するスクリー
ン65とを取付ける。
ホルダ63にはリム67を形成し、このリムにコネクタ
素子20a、または20bを配置し、差込結合により取
付ける。
素子20a、または20bを配置し、差込結合により取
付ける。
ホルダ63には更に孔71を設け、この孔71をリム6
7に同心になるよう形成する。
7に同心になるよう形成する。
目盛77のX−Y座標系の原点79をリム67により区
切られる平面を横切り、孔71の中心を通過する光軸上
に配置する。
切られる平面を横切り、孔71の中心を通過する光軸上
に配置する。
リム67により区切られる平面をコネクタ素子20a、
20bの基準端面22の衝合面とする。
20bの基準端面22の衝合面とする。
光学ファイバ45に入射する光(矢印73により示す)
は球面レンズ23を介して投影される。
は球面レンズ23を介して投影される。
調整リング33を締込んでファイバ端部41とともにフ
ァイバホルダ31を球面レンズ23の方向に押込む。
ァイバホルダ31を球面レンズ23の方向に押込む。
球面レンズ23によりスクリーン65上に投影された光
像75からファイバ端部41が球面レンズ23の焦点上
に十分正確に位置しているかを決定することができる。
像75からファイバ端部41が球面レンズ23の焦点上
に十分正確に位置しているかを決定することができる。
調整リング33によりファイバ端部41とレンズ23と
の間の距離を調整した後位置決めねじ57の形式の位置
決め手段によってファイバホルダ31を基準端面22に
平行に互いに直交する2方向に移動する。
の間の距離を調整した後位置決めねじ57の形式の位置
決め手段によってファイバホルダ31を基準端面22に
平行に互いに直交する2方向に移動する。
レンズ23を介してスクリーン65上に投影された像を
スクリーン65に描かれた目盛に対して対称になるよう
位置決めするときファイバ端部41は球面レンズ23の
光軸上に位置することになる。
スクリーン65に描かれた目盛に対して対称になるよう
位置決めするときファイバ端部41は球面レンズ23の
光軸上に位置することになる。
第1図は結合装置の原理を示す説明図、第2a図は結合
装置の断面図、第2b図は第2a図の結合装置のレンズ
クランプの実施例の平面図、第3図は本考案結合装置の
コネクタ素子の中心軸線に対してファイバ端部を整列さ
せるための調整装置を示す説明図である。 1、 2.45・・・・・・光学ファイバ、la、2a
・・・・・・光軸、3,4・・・・・・ファイバコア、
3a、4a・・・・・・端面、6・・・・・・光ビーム
、7,9.23・・・・・・球面レンズ、8・・・・・
・光線、20・・・・・・結合装置、20a、20b・
・・・・・コネクタ素子、20c・・・・・・コネクタ
ホルダ、211.。 ・・・ハウジング、22・・・・・・基準端面、25・
・・・・・レンズクランプ、27・・・・・・カップ状
ばね、29・・・・・・弾性プラスチックリング、31
・・・・・・ファイバホルダ、32・・・・・・ねじス
タッド、35・・・・・・ピン、37・・・・・・着座
部、39・・・・・・溝、41・・・・・・ファイバ端
部、43・・・・・・毛管、47・・・・・・クランプ
ブシュ、49・・・・・・クランプナツト、51・・・
・・・分割キャップ、53・・・・・・隅部、55・・
・・・・弾性アーム、57位置決めねじ、60・・・・
・・調整装置、61・・・・・・底板、63・・・・・
・ホルダ、65・・・・・・スクリーン、67、80・
・・・・・リム、71・・・・・・孔、75・・・・・
・光像、77・・・・・・目盛、79・・・・・・原点
。
装置の断面図、第2b図は第2a図の結合装置のレンズ
クランプの実施例の平面図、第3図は本考案結合装置の
コネクタ素子の中心軸線に対してファイバ端部を整列さ
せるための調整装置を示す説明図である。 1、 2.45・・・・・・光学ファイバ、la、2a
・・・・・・光軸、3,4・・・・・・ファイバコア、
3a、4a・・・・・・端面、6・・・・・・光ビーム
、7,9.23・・・・・・球面レンズ、8・・・・・
・光線、20・・・・・・結合装置、20a、20b・
・・・・・コネクタ素子、20c・・・・・・コネクタ
ホルダ、211.。 ・・・ハウジング、22・・・・・・基準端面、25・
・・・・・レンズクランプ、27・・・・・・カップ状
ばね、29・・・・・・弾性プラスチックリング、31
・・・・・・ファイバホルダ、32・・・・・・ねじス
タッド、35・・・・・・ピン、37・・・・・・着座
部、39・・・・・・溝、41・・・・・・ファイバ端
部、43・・・・・・毛管、47・・・・・・クランプ
ブシュ、49・・・・・・クランプナツト、51・・・
・・・分割キャップ、53・・・・・・隅部、55・・
・・・・弾性アーム、57位置決めねじ、60・・・・
・・調整装置、61・・・・・・底板、63・・・・・
・ホルダ、65・・・・・・スクリーン、67、80・
・・・・・リム、71・・・・・・孔、75・・・・・
・光像、77・・・・・・目盛、79・・・・・・原点
。
Claims (1)
- 1.対をなすよう光学ファイバを結合する光学ファイバ
用着脱自在結合装置において、2個のコネクタ素子お・
よび1個のコネクタホルダを具え、前記コネクタ素子の
各々ならびに前記コネクタホルダには、前記コネクタ素
子を前記コネクタホルダに着脱自在に結合する結合手段
を設け、前記コネクタ素子の各々には、同筒状ハウジン
グと、球面レンズと、お・よび円板状ファイバ端部とを
設け、 このファイバホルダには円板状の平坦側面に垂直な方向
に指向し、ファイバ端部の取付けを行う孔を設け、 また前記円筒状ハウジングには、基準端面と、この基準
端面に開口するようこの基準端面を横切る方向に指向す
る円筒孔であって、前記基準端面に隣接して前記球面レ
ンズを配置する挟小部を設けた円筒孔と、前記基準端面
に平行な基準面を画定するリムであって、前記ファイバ
ホルダを前記円筒孔内で軸線方向に移動させることがで
きる調整手段によりファイバホルダが圧着するリムと、
前記ファイバホルダを前記基準面に平行な方向に移動さ
せるための位置決め手段とを設け、 前記コネクタホルダにより結合した後には前記コネクタ
素子の基準端面が互いに接触するよう構成することを特
徴とする光学ファイバ用着脱自在結合装置。 2、前記ハウジングの前記挟小部を前記球面レンズの円
錐状着座部とし、前記ハウジングに形成した溝に取付け
たレンズクランプにより前記着座部に前記球面レンズを
取付けることを特徴とする実用新案登録請求の範囲1記
載の光学ファイバ用着脱自在結合装置。 3、ねじ山部によって前記ハウジングに取付ける調整リ
ングにより前記円板状ファイバホルダと前記リムとの間
に弾性部材を押込めることを特徴とする実用新案登録請
求の範囲1または2記載の光学ファイバ用着脱自在結合
装置。 4、前記位置決め手段を少なくとも3個の位置決めねじ
により形成し、前記円筒孔に開口するハウジングの開口
部に前記位置決めねじを取付け、これら位置決めねじを
前記円板状ファイバホルダに作用させることを特徴とす
る実用新案登録請求の範囲1記載の光学ファイバ用着脱
自在結合装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7905610 | 1979-07-19 | ||
NL7905610A NL7905610A (nl) | 1979-07-19 | 1979-07-19 | Losneembare koppeling voor het paarsgewijze koppelen van lichtgeleidende vezels. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5618911U JPS5618911U (ja) | 1981-02-19 |
JPS5934886Y2 true JPS5934886Y2 (ja) | 1984-09-27 |
Family
ID=19833563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1980100531U Expired JPS5934886Y2 (ja) | 1979-07-19 | 1980-07-16 | 光学フアイバ用着脱自在結合装置 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4451115A (ja) |
JP (1) | JPS5934886Y2 (ja) |
CA (1) | CA1138236A (ja) |
DE (1) | DE3026908C2 (ja) |
FR (1) | FR2461966B1 (ja) |
GB (1) | GB2054896B (ja) |
NL (1) | NL7905610A (ja) |
SE (1) | SE450669B (ja) |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8101826A (nl) * | 1981-04-14 | 1982-11-01 | Philips Nv | Optische multiplex inrichting. |
SE8202359L (sv) * | 1981-04-20 | 1982-10-21 | Malco | Anordning for inbordes inriktning av en optisk fiber och en kollimatorlins |
NL8201941A (nl) * | 1982-05-12 | 1983-12-01 | Philips Nv | Werkwijze en inrichting voor het positioneren van lichtgeleidende vezels. |
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