Demonstration of phase-conjugated subcarrier coding for fiber nonlinearity compensation in CO-OFDM transmission

In this paper, we demonstrate through computer simulation and experiment a novel subcarrier coding scheme combined with pre-electrical dispersion compensation (pre-EDC) for fiber nonlinearity mitigation in coherent optical orthogonal frequency division multiplexing (CO-OFDM) systems. As the frequency spacing in CO-OFDM systems is usually small (tens of MHz), neighbouring subcarriers tend to experience correlated nonlinear distortions after propagation over a fiber link. As a consequence, nonlinearity mitigation can be achieved by encoding and processing neighbouring OFDM subcarriers simultaneously. Herein, we propose to adopt the concept of dual phase conjugated twin wave for CO-OFDM transmission. Simulation and experimental results show that this simple technique combined with 50% pre-EDC can effectively offer up to 1.5 and 0.8 dB performance gains in CO-OFDM systems with BPSK and QPSK modulation formats, respectively.

Last Interglacial synthesis of high-latitude temperature: temperature anomalies and associated errors for 4 time slices

The Last Interglacial (LIG, 129-116 thousand of years BP, ka) represents a test bed for climate model feedbacks in warmer-than-present high latitude regions. However, mainly because aligning different palaeoclimatic archives and from different parts of the world is not trivial, a spatio-temporal picture of LIG temperature changes is difficult to obtain. Here, we have selected 47 polar ice core and sub-polar marine sediment records and developed a strategy to align them onto the recent AICC2012 ice core chronology. We provide the first compilation of high-latitude temperature changes across the LIG associated with a coherent temporal framework built between ice core and marine sediment records. Our new data synthesis highlights non-synchronous maximum temperature changes between the two hemispheres with the Southern Ocean and Antarctica records showing an early warming compared to North Atlantic records. We also observe warmer than present-day conditions that occur for a longer time period in southern high latitudes than in northern high latitudes. Finally, the amplitude of temperature changes at high northern latitudes is larger compared to high southern latitude temperature changes recorded at the onset and the demise of the LIG. We have also compiled four data-based time slices with temperature anomalies (compared to present-day conditions) at 115 ka, 120 ka, 125 ka and 130 ka and quantitatively estimated temperature uncertainties that include relative dating errors. This provides an improved benchmark for performing more robust model-data comparison. The surface temperature simulated by two General Circulation Models (CCSM3 and HadCM3) for 130 ka and 125 ka is compared to the corresponding time slice data synthesis. This comparison shows that the models predict warmer than present conditions earlier than documented in the North Atlantic, while neither model is able to produce the reconstructed early Southern Ocean and Antarctic warming. Our results highlight the importance of producing a sequence of time slices rather than one single time slice averaging the LIG climate conditions.

Isotopic data of atmospheric methane from EDML and Vostok ice cores over a full glacial cycle

The response of natural CH4 sources to climate changes will be an important factor to consider as concentrations of this potent greenhouse gas continue to increase. Polar ice cores provide the means to assess this sensitivity in the past and have shown a close connection between CH4 levels and northern hemisphere temperature variability over the last glacial cycle. However, the contribution of the various CH4 sources and sinks to these changes is still a matter of debate. Contemporaneous stable CH4 isotope records in ice cores provide additional boundary conditions for assessing changes in the CH4 sources and sinks. Here we present new ice core CH4 isotope data covering the last 160,000 years, showing a clear decoupling between CH4 loading and carbon isotopic variations over most of the record. We suggest that d13CH4 variations were not dominated by a change in the source mix but rather by climate- and CO2-related ecosystem control on the isotopic composition of the methane precursor material, especially in seasonally inundated wetlands in the tropics. In contrast, relatively stable d13CH4 intervals occurred during large CH4 loading changes concurrently with past climate changes implying that most CH4 sources (most notably tropical wetlands) responded simultaneously.

Pb and Ba concentrations and Pb isotope ratios in EPICA Dome C ice 2-217 ky BP

A record of Pb isotopic compositions and Pb and Ba concentrations are presented for the EPICA Dome C ice core covering the past 220 ky, indicating the characteristics of dust and volcanic Pb deposition in central East Antarctica. Lead isotopic compositions are also reported in a suite of soil and loess samples from the Southern Hemisphere (Australia, Southern Africa, Southern South America, New Zealand, Antarctica) in order to evaluate the provenance of dust present in Antarctic ice. Lead isotopic compositions in Dome C ice support the contention that Southern South America was an important source of dust in Antarctica during the last two glacial maxima, and furthermore suggest occasional dust contributions from local Antarctic sources. The isotopic signature of Pb in Antarctic ice is altered by the presence of volcanic Pb, inhibiting the evaluation of glacial-interglacial changes in dust sources and the evaluation of Australia as a source of dust to Antarctica. Consequently, an accurate evaluation of the predominant source(s) of Antarctic dust can only be obtained from glacial maxima, when dust-Pb concentrations were greatest. These data confirm that volcanic Pb is present throughout Antarctica and is emitted in a physical phase that is free from Ba, while dust Pb is transported within a matrix containing Ba and other crustal elements.

The European Union Foreign Policy in the Caucasus and Central Asia: The Limitations of the Opening towards the East

This article intends to study the evolution of the European Union foreign policy in the Southern Caucasus and Central Area throughout the Post-Cold War era. The aim is to analyze Brussels’ fundamental interests and limitations in the area, the strategies it has implemented in the last few years, and the extent to which the EU has been able to undermine the regional hegemons’ traditional supremacy. As will be highlighted, the Community’s chronic weaknesses, the local determination to preserve sovereignty and an increasing international geopolitical competition undermine any European aspiration to become a pre-eminent actor at the heart of the Eurasian continent in the near future.

Modeling of Turbulent Natural Gas and Biogas Flames of the Delft Jet-in-Hot-Coflow Burner: Effects of Coflow Temperature, Fuel Temperature and Fuel Composition on the Flame Lift-Off Height

The structure of a turbulent non-premixed flame of a biogas fuel in a hot and diluted coflow mimicking moderate and intense low dilution (MILD) combustion is studied numerically. Biogas fuel is obtained by dilution of Dutch natural gas (DNG) with CO2. The results of biogas combustion are compared with those of DNG combustion in the Delft Jet-in-Hot-Coflow (DJHC) burner. New experimental measurements of lift-off height and of velocity and temperature statistics have been made to provide a database for evaluating the capability of numerical methods in predicting the flame structure. Compared to the lift-off height of the DNG flame, addition of 30 % carbon dioxide to the fuel increases the lift-off height by less than 15 %. Numerical simulations are conducted by solving the RANS equations using Reynolds stress model (RSM) as turbulence model in combination with EDC (Eddy Dissipation Concept) and transported probability density function (PDF) as turbulence-chemistry interaction models. The DRM19 reduced mechanism is used as chemical kinetics with the EDC model. A tabulated chemistry model based on the Flamelet Generated Manifold (FGM) is adopted in the PDF method. The table describes a non-adiabatic three stream mixing problem between fuel, coflow and ambient air based on igniting counterflow diffusion flamelets. The results show that the EDC/DRM19 and PDF/FGM models predict the experimentally observed decreasing trend of lift-off height with increase of the coflow temperature. Although more detailed chemistry is used with EDC, the temperature fluctuations at the coflow inlet (approximately 100K) cannot be included resulting in a significant overprediction of the flame temperature. Only the PDF modeling results with temperature fluctuations predict the correct mean temperature profiles of the biogas case and compare well with the experimental temperature distributions.

Développement de matériaux à base de protéines extraites du byssus de la moule bleue Mytilus edulis

Le byssus est un amas de fibres que les moules produisent afin de s’ancrer aux surfaces immergées sous l’eau. Ces fibres sont pourvues de propriétés mécaniques impressionnantes combinant rigidité, élasticité et ténacité élevées. De plus, elles possèdent un comportement d’auto-guérison de leurs propriétés mécaniques en fonction du temps lorsque la contrainte initialement appliquée est retirée. Les propriétés mécaniques de ces fibres sont le résultat de l’agencement hiérarchique de protéines de type copolymère blocs riches en collagène et de la présence de métaux formant des liens sacrificiels réversibles avec certains acides aminés comme les DOPA et les histidines. Bien que cette fibre soit très intéressante pour la production de matériaux grâce à son contenu élevé en collagène potentiellement biocompatible, cette ressource naturelle est traitée comme un déchet par les mytiliculteurs. L’objectif de cette thèse était de valoriser cette fibre en extrayant les protéines pour générer une nouvelle classe de matériaux biomimétiques. Un hydrolysat de protéines de byssus (BPH) riche en acides aminés chargés, i.e. ~30 % mol, et permettant de former des films a pu être généré. Lorsque solubilisé à pH 10.5, le BPH forme un hydrogel contenant des structures en triple hélice de collagène et des feuillets β anti-parallèles intra- et inter-moléculaires. Suite à l’évaporation de l’eau, le film de BPH résultant est insoluble en milieu aqueux à cause des structures secondaires très stables agissant comme points de réticulation effectifs. Les propriétés mécaniques des films de BPH sont modulables en fonction du pH. Au point isoélectrique (pI = 4.5), les interactions électrostatiques entre les charges opposées agissent comme points de réticulation et augmentent la rigidité des films et leur contrainte à la rupture sans affecter la déformation à la rupture. À pH plus élevé ou plus bas que le pI, les performances mécaniques des films sont plus faibles à cause de la répulsion entre les groupements fonctionnels de même charge qui interagissent plutôt avec les molécules d’eau et causent le gonflement de la matrice protéique des films. Le BPH contenant un nombre élevé d’acides aminés chargés et réactifs, nous avons pu réticuler les films de manière covalente à l’aide d’EDC ou de glutaraldéhyde. Les propriétés mécaniques des films sont modulables en fonction de la concentration d’EDC utilisée lors de la réticulation ou en employant du glutaraldéhyde comme agent réticulant. Les films sont à la fois plus rigides et plus forts avec un degré de réticulation élevé, mais perdent leur extensibilité à mesure que les segments libres de s’étirer lors d’une traction deviennent entravés par les points de réticulation. La réticulation augmente également la résistance à la dégradation enzymatique par la collagénase, les films les plus fortement réticulés lui étant pratiquement insensibles. La spectroscopie infrarouge montre enfin que la réticulation entraîne une transition de feuillets β anti-parallèles inter-moléculaires vers des structures de type hélices de collagène/PPII hydratées. Des liens sacrificiels ont été formés dans les films de BPH par traitement au pI et/ou avec différents métaux, i.e. Na+, Ca2+, Fe3+, afin de moduler les propriétés mécaniques statiques et d’évaluer le rôle de ces traitements sur le comportement d’auto-guérison lors de tests mécaniques cycliques avec différents temps de repos. Plus la valence des ions métalliques ajoutés augmente, plus les propriétés mécaniques statiques affichent un module, une contrainte à la rupture et une ténacité élevés sans toutefois affecter la déformation à la rupture, confirmant la formation de liens sacrificiels. Les tests mécaniques cycliques montrent que les traitements au pI ou avec Ca2+ créent des liens sacrificiels ioniques réversibles qui mènent à un processus d’auto-guérison des performances mécaniques dépendant du pH. L’ajout de Fe3+ à différentes concentrations module les performances mécaniques sur un plus large intervalle et la nature plus covalente de son interaction avec les acides aminés permet d’atteindre des valeurs nettement plus élevées que les autres traitements étudiés. Le Fe3+ permet aussi la formation de liens sacrificiels réversibles menant à l’auto-guérison des propriétés mécaniques. Les spectroscopies Raman et infrarouge confirment que le fer crée des liaisons avec plusieurs acides aminés, dont les histidines et les DOPA. Les résultats dans leur ensemble démontrent que les films de BPH sont des hydrogels biomimétiques du byssus qui peuvent être traités ou réticulés de différentes façons afin de moduler leurs performances mécaniques. Ils pourraient ainsi servir de matrices pour des applications potentielles dans le domaine pharmaceutique ou en ingénierie tissulaire.

Développement de matériaux à base de protéines extraites du byssus de la moule bleue Mytilus edulis

Le byssus est un amas de fibres que les moules produisent afin de s’ancrer aux surfaces immergées sous l’eau. Ces fibres sont pourvues de propriétés mécaniques impressionnantes combinant rigidité, élasticité et ténacité élevées. De plus, elles possèdent un comportement d’auto-guérison de leurs propriétés mécaniques en fonction du temps lorsque la contrainte initialement appliquée est retirée. Les propriétés mécaniques de ces fibres sont le résultat de l’agencement hiérarchique de protéines de type copolymère blocs riches en collagène et de la présence de métaux formant des liens sacrificiels réversibles avec certains acides aminés comme les DOPA et les histidines. Bien que cette fibre soit très intéressante pour la production de matériaux grâce à son contenu élevé en collagène potentiellement biocompatible, cette ressource naturelle est traitée comme un déchet par les mytiliculteurs. L’objectif de cette thèse était de valoriser cette fibre en extrayant les protéines pour générer une nouvelle classe de matériaux biomimétiques. Un hydrolysat de protéines de byssus (BPH) riche en acides aminés chargés, i.e. ~30 % mol, et permettant de former des films a pu être généré. Lorsque solubilisé à pH 10.5, le BPH forme un hydrogel contenant des structures en triple hélice de collagène et des feuillets β anti-parallèles intra- et inter-moléculaires. Suite à l’évaporation de l’eau, le film de BPH résultant est insoluble en milieu aqueux à cause des structures secondaires très stables agissant comme points de réticulation effectifs. Les propriétés mécaniques des films de BPH sont modulables en fonction du pH. Au point isoélectrique (pI = 4.5), les interactions électrostatiques entre les charges opposées agissent comme points de réticulation et augmentent la rigidité des films et leur contrainte à la rupture sans affecter la déformation à la rupture. À pH plus élevé ou plus bas que le pI, les performances mécaniques des films sont plus faibles à cause de la répulsion entre les groupements fonctionnels de même charge qui interagissent plutôt avec les molécules d’eau et causent le gonflement de la matrice protéique des films. Le BPH contenant un nombre élevé d’acides aminés chargés et réactifs, nous avons pu réticuler les films de manière covalente à l’aide d’EDC ou de glutaraldéhyde. Les propriétés mécaniques des films sont modulables en fonction de la concentration d’EDC utilisée lors de la réticulation ou en employant du glutaraldéhyde comme agent réticulant. Les films sont à la fois plus rigides et plus forts avec un degré de réticulation élevé, mais perdent leur extensibilité à mesure que les segments libres de s’étirer lors d’une traction deviennent entravés par les points de réticulation. La réticulation augmente également la résistance à la dégradation enzymatique par la collagénase, les films les plus fortement réticulés lui étant pratiquement insensibles. La spectroscopie infrarouge montre enfin que la réticulation entraîne une transition de feuillets β anti-parallèles inter-moléculaires vers des structures de type hélices de collagène/PPII hydratées. Des liens sacrificiels ont été formés dans les films de BPH par traitement au pI et/ou avec différents métaux, i.e. Na+, Ca2+, Fe3+, afin de moduler les propriétés mécaniques statiques et d’évaluer le rôle de ces traitements sur le comportement d’auto-guérison lors de tests mécaniques cycliques avec différents temps de repos. Plus la valence des ions métalliques ajoutés augmente, plus les propriétés mécaniques statiques affichent un module, une contrainte à la rupture et une ténacité élevés sans toutefois affecter la déformation à la rupture, confirmant la formation de liens sacrificiels. Les tests mécaniques cycliques montrent que les traitements au pI ou avec Ca2+ créent des liens sacrificiels ioniques réversibles qui mènent à un processus d’auto-guérison des performances mécaniques dépendant du pH. L’ajout de Fe3+ à différentes concentrations module les performances mécaniques sur un plus large intervalle et la nature plus covalente de son interaction avec les acides aminés permet d’atteindre des valeurs nettement plus élevées que les autres traitements étudiés. Le Fe3+ permet aussi la formation de liens sacrificiels réversibles menant à l’auto-guérison des propriétés mécaniques. Les spectroscopies Raman et infrarouge confirment que le fer crée des liaisons avec plusieurs acides aminés, dont les histidines et les DOPA. Les résultats dans leur ensemble démontrent que les films de BPH sont des hydrogels biomimétiques du byssus qui peuvent être traités ou réticulés de différentes façons afin de moduler leurs performances mécaniques. Ils pourraient ainsi servir de matrices pour des applications potentielles dans le domaine pharmaceutique ou en ingénierie tissulaire.

Preferential location of lidocaine and etidocaine in lecithin bilayers as determined by EPR, fluorescence and H-2 NMR

We have examined the effect of the uncharged species of lidocaine (LDC) and etidocaine (EDC) on the acyl chain moiety of egg phosphatidylcholine liposomes. Changes in membrane organization caused by both anesthetics were detected through the use of EPR spin labels (5, 7 and 12 doxyl stearic acid methyl ester) or fluorescence probes (4, 6, 10, 16 pyrene-fatty acids). The disturbance caused by the LA was greater when the probes were inserted in more external positions of the acyl chain and decreased towards the hydrophobic core of the membrane. The results indicate a preferential insertion of LDC at the polar interface of the bilayer and in the first half of the acyl chain, for EDC. Additionally, 2 H NMR spectra of multilamellar liposomes composed by acyl chain-perdeutero DMPC and EPC (1:4 mol%) allowed the determination of the segmental order (S-mol) and dynamics (T-1) of the acyl chain region. In accordance to the fluorescence and EPR results, changes in molecular orientation and dynamics are more prominent if the LA preferential location is more superficial, as for LDC while EDC seems to organize the acyl chain region between carbons 2-8, which is indicative of its positioning. We propose that the preferential location of LDC and EDC inside the bilayers creates a "transient site", which is related to the anesthetic potency since it could modulate the access of these molecules to their binding site(s) in the voltage-gated sodium channel. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Label-free oligonucleotide biosensor based on dual-peak long period fiber grating

We report the simplification and development of biofunctionalization methodology based on one-step 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC)-mediated reaction. The dual-peak long period grating (dLPG) has been demonstrated its inherent ultrahigh sensitivity to refractive index (RI), achieving 50-fold improvement in RI sensitivity over a standard LPG sensor used in low RI range. With the simple and efficient immobilization of unmodified oligonucleotides on sensor surface, dLPG-based biosensor has been used to monitor the hybridization of complementary oligonucleotides showing a detectable oligonucleotide concentration of 4 nM with the advantages of label-free, real-time, and ultrahigh sensitivity.

The Weight of Language and Action: Epistemic Stance, Methodological Action,and Theoretical Perspective in Knowledge Organization

Knowledge organization (KO) research is a field of scholarship concerned with the design, study and critique of the processes of organizing and representing documents that societies see as worthy of preserving (Tennis, 2008). In this context we are concerned with the relationship between language and action.On the one hand, we are concerned with what language can and does do for our knowledge organization systems (KOS). For example, how do the words NEGRO or INDIAN work in historical and contemporary indexing languages? In relation to this, we are also concerned with how we know about knowledge organization (KO) and its languages. On the other hand, we are concerned with how to act given this knowledge. That is, how do we carry out research and how do we design, implement, and evaluate KO systems?It is important to consider these questions in the context of our work because we are delegated by society to disseminate cultural memory. We are endowed with a perspective, prepared by an education, and granted positions whereby society asks us to ensure that documentary material is accessible to future generations. There is a social value in our work, and as such there is a social imperative to our work. We must act with good conscience, and use language judiciously, for the memory of the world is a heavy burden.In this paper, I explore these two weights of language and action that bear down on KO researchers. I first summarize what extant literature says about the knowledge claims we make with regard to KO practices and systems. To make it clear what it is that I think we know, I create a schematic that will link claims (language) to actions in advising, implementing, or evaluating information practices and systems.I will then contrast this with what we do not know, that is, what the unanswered questions might be (Gnoli, 2008 ; Dahlberg, 2011), and I will discuss them in relation to the two weights in our field of KO.Further, I will try to provide a systematic overview of possible ways to address these open questions in KO research. I will draw on the concept of elenchus - the forms of epistemology, theory, and methodology in KO (Tennis, 2008), and framework analysis which are structures, work practice, and discourses of KO systems (Tennis, 2006). In so doing, I will argue for a Neopragmatic stance on the weight of language and action in KO (Rorty, 1982 ; 2000). I will close by addressing the lacuna left in Neopragmatic thought – the ethical imperative to use language and action in a particular good and moral way. That is, I will address the ethical imperative of KO given its weights, epistemologies, theories, and methods. To do this, I will review a sample of relevant work on deontology in both western and eastern philosophical schools (e.g., Harvey, 1995).The perspective I want to communicate in this section is that the good in carrying out KO research may begin with epistemic stances (cf., language), but ultimately stands on ethical actions. I will present an analysis describing the micro and the macro ethical concerns in relation to KO research and its advice on practice. I hope this demonstrates that the direction of epistemology, theory, and methodology in KO, while burdened with the dual weights of language and action, is clear when provided an ethical sounding board. We know how to proceed when we understand how our work can benefit the world.KO is an important, if not always understood, division of labor in a society that values its documentary heritage and memory institutions. Being able to do good requires us to understand how to balance the weights of language and action. We must understand where we stand and be able to chart a path forward, one that does not cause harm, but adds value to the world and those that want to access recorded knowledge.