917 resultados para high power energy
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Clustered DNA damages—two or more closely spaced damages (strand breaks, abasic sites, or oxidized bases) on opposing strands—are suspects as critical lesions producing lethal and mutagenic effects of ionizing radiation. However, as a result of the lack of methods for measuring damage clusters induced by ionizing radiation in genomic DNA, neither the frequencies of their production by physiological doses of radiation, nor their repairability, nor their biological effects are known. On the basis of methods that we developed for quantitating damages in large DNAs, we have devised and validated a way of measuring ionizing radiation-induced clustered lesions in genomic DNA, including DNA from human cells. DNA is treated with an endonuclease that induces a single-strand cleavage at an oxidized base or abasic site. If there are two closely spaced damages on opposing strands, such cleavage will reduce the size of the DNA on a nondenaturing gel. We show that ionizing radiation does induce clustered DNA damages containing abasic sites, oxidized purines, or oxidized pyrimidines. Further, the frequency of each of these cluster classes is comparable to that of frank double-strand breaks; among all complex damages induced by ionizing radiation, double-strand breaks are only about 20%, with other clustered damage constituting some 80%. We also show that even low doses (0.1–1 Gy) of high linear energy transfer ionizing radiation induce clustered damages in human cells.
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The presence of magnetite crystal chains, considered missing evidence for the biological origin of magnetite in ALH84001 [Thomas-Keprta, K. L., Bazylinski, D. A., Kirschvink, J. L., Clemett, S. J., McKay, D. S., Wentworth, S. J., Vali, H., Gibson, E. K., Jr., & Romanek, C. S. (2000) Geochim. Cosmochim. Acta 64, 4049–4081], is demonstrated by high-power stereo backscattered scanning electron microscopy. Five characteristics of such chains (uniform crystal size and shape within chains, gaps between crystals, orientation of elongated crystals along the chain axis, flexibility of chains, and a halo that is a possible remnant of a membrane around chains), observed or inferred to be present in magnetotactic bacteria but incompatible with a nonbiological origin, are shown to be present. Although it is unlikely that magnetotactic bacteria were ever alive in ALH84001, decomposed remains of such organisms could have been deposited in cracks in the rock while it was still on the surface on Mars.
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O aumento no consumo energético e a crescente preocupação ambiental frente à emissão de gases poluentes criam um apelo mundial favorável para pesquisas de novas tecnologias não poluentes de fontes de energia. Baterias recarregáveis de lítio-ar em solventes não aquosos possuem uma alta densidade de energia teórica (5200 Wh kg-1), o que as tornam promissoras para aplicação em dispositivos estacionários e em veículos elétricos. Entretanto, muitos problemas relacionados ao cátodo necessitam ser contornados para permitir a aplicação desta tecnologia, por exemplo, a baixa reversibilidade das reações, baixa potência e instabilidades dos materiais empregados nos eletrodos e dos solventes eletrolíticos. Assim, neste trabalho um modelo cinético foi empregado para os dados experimentais de espectroscopia de impedância eletroquímica, para a obtenção das constantes cinéticas das etapas elementares do mecanismo da reação de redução de oxigênio (RRO), o que permitiu investigar a influência de parâmetros como o tipo e tamanho de partícula do eletrocatalisador, o papel do solvente utilizado na RRO e compreender melhor as reações ocorridas no cátodo dessa bateria. A investigação inicial se deu com a utilização de sistemas menos complexos como uma folha de platina ou eletrodo de carbono vítreo como eletrodos de trabalho em 1,2-dimetoxietano (DME)/perclorato de lítio (LiClO4). A seguir, sistemas complexos com a presença de nanopartículas de carbono favoreceu o processo de adsorção das moléculas de oxigênio e aumentou ligeiramente (uma ordem de magnitude) a etapa de formação de superóxido de lítio (etapa determinante de reação) quando comparada com os eletrodos de platina e carbono vítreo, atribuída à presença dos grupos laterais mediando à transferência eletrônica para as moléculas de oxigênio. No entanto, foi observada uma rápida passivação da superfície eletrocatalítica através da formação de filmes finos de Li2O2 e Li2CO3 aumentando o sobrepotencial da bateria durante a carga (diferença de potencial entre a carga e descarga > 1 V). Adicionalmente, a incorporação das nanopartículas de platina (Ptnp), ao invés da folha de platina, resultou no aumento da constante cinética da etapa determinante da reação em duas ordens de magnitude, o qual pode ser atribuído a uma mudança das propriedades eletrônicas na banda d metálica em função do tamanho nanométrico das partículas, e estas modificações contribuíram para uma melhor eficiência energética quando comparado ao sistema sem a presença de eletrocatalisador. Entretanto, as Ptnp se mostraram não específicas para a RRO, catalisando as reações de degradação do solvente eletrolítico e diminuindo rapidamente a eficiência energética do dispositivo prático, devido ao acúmulo de material no eletrodo. O emprego de líquido iônico como solvente eletrolítico, ao invés de DME, promoveu uma maior estabilização do intermediário superóxido formado na primeira etapa de transferência eletrônica, devido à interação com os cátions do líquido iônico em solução, o qual resultou em um valor de constante cinética da formação do superóxido de três ordens de magnitude maior que o obtido com o mesmo eletrodo de carbono vítreo em DME, além de diminuir as reações de degradação do solvente. Estes fatores podem contribuir para uma maior potência e ciclabilidade da bateria de lítio-ar operando com líquidos iônicos.
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Este estudo possui duas partes distintas: 1. in vivo (randomizado e longitudinal) que teve como objetivo avaliar protocolos de tratamento para hipersensibilidade dentinária com laser de baixa potência (com diferentes dosagens), laser de alta potência e agente dessensibilizante, por um período de 12 e 18 meses; e 2. in vitro que teve como objetivo analisar a perda de estrutura de dois dentifrícios distintos (Colgate Total 12 e Colgate Pró Alívio) e analisar a permeabilidade dentinária dos tratamentos da etapa 01, associados aos dentifrícios, após diferentes ciclos de abrasão. Na parte in vivo, as lesões cervicais não cariosas de 32 voluntários, previamente submetidos aos critérios de elegibilidade ou exclusão, foram divididas em nove grupos (n=10): G1: Gluma Desensitizer (Heraeus Kulzer), G2: Laser de baixa potência com baixa dosagem (Photon Lase, DMC) (três pontos de irradiação vestibulares e um ponto apical: 30 mW, 10 J/cm2, 9 seg por ponto com o comprimento de onda de 810nm). Foram realizadas três sessões com um intervalo de 72 horas), G3: Laser de baixa potência com alta dosagem (um ponto cervical e um ponto apical: 100 mW, 90 J/cm2, 11 seg por ponto com o comprimento de onda de 810nm. Foram realizadas três sessões com um intervalo de 72 horas), G4: Laser de baixa potência com baixa dosagem + Gluma Desensitizer, G5: Laser de baixa potência com alta dosagem + Gluma Desensitizer, G6: Laser de Nd:YAG (Power LaserTM ST6, Lares Research®), em contato com a superfície dental: 1,0W, 10 Hz e 100 mJ, ? 85 J/cm2, com o comprimento de onda de 1064nm, G7: Laser de Nd:YAG + Gluma Desensitizer, G8: Laser de Nd:YAG + Laser de baixa potência com baixa dosagem, G9: Laser de Nd:YAG + Laser de baixa potência com alta dosagem. O nível de sensibilidade de cada voluntário foi avaliado através da escala visual analógica de dor (VAS) com auxílio do ar da seringa tríplice e exploração com sonda após 12 e 18 meses do tratamento. Na parte 02, in vitro, foram utilizados terceiros molares humanos não irrompidos e recém-extraídos. Todos foram limpos e tiveram suas raízes separadas das coroas. As raízes foram seccionadas em quadrados de dentina com dimensões de 4x4x2 mm, os quais foram embutidos em resina Epoxi e devidamente polidos até uma curvatura de 0,3 ?m, analisados em perfilometria ótica. Estes foram imersos em solução de EDTA 17% por 2min para abertura dos túbulos e armazenados em uma solução de Soro Fetal Bovino diluído em salina tamponada com fosfato. Os espécimes foram divididos aleatoriamente em 12 grupos (n=10) G1: Sem tratamento de superfície, sem dentifrício; G2: Nd:YAG/sem dentifrício; G3: Gluma/sem dentifrício; G4: Nd:YAG + Gluma/sem dentifrício; G5: Sem tratamento de superfície/Colgate Total 12; G6: Nd:YAG/Colgate Total 12; G7: Gluma/Colgate Total 12; G8: Nd:YAG + Gluma/Colgate Total 12; G9: Sem tratamento de superfície/Colgate Pró Alívio; G10: Nd:YAG/Colgate Pró Alívio; G11: Gluma/Colgate Pró Alívio; G12: Nd:YAG + Gluma/Colgate Pró Alívio. Em seguida, as superfícies receberam a aplicação de fitas adesivas nas duas margens, mantendo uma área central de teste exposta de 4 x 1 mm, onde foram realizados os tratamentos de superfície e os ciclos de abrasão correspondentes a 1, 7, 30 e 90 dias de escovação (52 ciclos, 210 segundos de contato com o slurry; 361 ciclos, 1470 segundos de contato com o slurry; 1545 ciclos, 6300 segundos de contato com o slurry; 4635 ciclos, 18900 segundos de contato com o slurry, respectivamente). A cada etapa de abrasão, foi realizada análise em Perfilometria Ótica. Para as analises de permeabilidade e Microscopia Eletrônica de Varredura, foram utilizadas amostras circulares de 6 mm de diâmetro e 1 mm de espessura de dentina obtidas das coroas dentais. Estas foram divididas aleatoriamente nos mesmos grupos já descritos anteriormente, sendo que 120 espécimes foram utilizados para permeabilidade (n=10) e 36 para MEV (n=3). Ambas as análises foram realizadas após imersão no EDTA; após tratamentos para a sensibilidade; pós 1 dia, 7 dias, 30 dias e 90 dias de escovação. Após análise estatística pode-se concluir que, in vivo, todos os tratamentos foram eficazes para a redução da hipersensibilidade dentinária. Ainda que o nível da sensibilidade dos pacientes aumentou numericamente, estes não são considerados estatisticamente diferentes a partir de 12 meses. Portanto, até a avaliação de 18 meses, podemos concluir que não houve um aumento na sensibilidade dentinária desde a sua diminuição pós-tratamento. In vitro, pode-se concluir que todos os tratamentos foram capazes de diminuir a permeabilidade dentinária. O dentifrício Total 12 apresentou-se como o mais abrasivo em comparação com o dentifrício Pro Alivio, pois este último promoveu uma perda de estrutura menor, porém ambos não apresentaram aumento na permeabilidade nos tempos de escovação. As microscopias eletrônicas de varredura mostram a formação da smear layer, obliterando os túbulos para ambos os dentifricios. Como conclusão, pode-se afirmar que todos os agentes dessensibilizantes foram efetivos, mesmo apresentando estratégias de ação diferentes. Os dentifrícios são igualmente interessantes para o uso caseiro por ocasionarem oclusão tubular e a associação de tratamentos (caseiro e de consultório) parece ser uma alternativa eficaz no tratamento da hipersensibilidade dentinária.
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O Ipen/Cnen-SP possui um Reator de Pesquisa(IEA-R1) em operação desde 1957. Ele utiliza água leve como blindagem, moderador e como fluido refrigerante, o volume desta piscina é de 273m3. Até 1995 a operação do Reator era descontinua, ou seja, operava diariamente sendo desligado no final do dia, a uma potência de 2,0 MW. A partir daquele ano, após algumas modificações de segurança, o Reator passou a operar de forma continua, ou seja, de segunda-feira a quarta-feira sem ser desligado, totalizando 64 horas semanais. A potência também foi aumentando até 4,5 MW em 2012. Em virtude dessas alterações, a saber, operação contínua e do aumento da potência, as doses dos trabalhadores aumentaram e por isso foram realizados vários estudos para diminui-las. Estudos demonstraram que uma das principais limitações para operação de um reator em potência elevada, provém das radiações gama emitidas pelo sódio-24. Outros elementos como magnésio-27, Alumínio-28, Argônio-51, contribuem de forma considerável para a atividade da água da piscina. A introdução de uma camada de água quente em sua superfície, estável e isenta de elementos radioativos com 1,5m a 2m de espessura constituiria uma blindagem às radiações provenientes dos elementos radioativos dissolvidos na água. Estudos de otimização provaram que a instalação da camada quente não era necessária para o regime e potência atual de operação do Reator, pois outros procedimentos adotados eram mais eficazes. A partir desta decisão o serviço de Proteção Radiológica do Reator IEA-R1, montou um programa de avaliação das doses para certificar-se de que elas se mantinham em valores razoáveis baseados em princípios estabelecidos em normas nacionais e internacionais. O intuito deste trabalho é realizar uma análise das doses individuais dos IOE (Individuo Ocupacionalmente Expostos), considerando as mudanças no regime de operação do Reator e sugerir opções de proteção e segurança, viáveis em primeira instância, para reduzir as doses analisadas, visando se chegar aos níveis de referencia de 3 mSv/ano adotados pela instalação em apreço.
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Highlights. • The European Commission’s February 2015 Energy Union Communication calls for intensified work on the Southern Gas Corridor (SGC) and the establishment of a new strategic energy partnership with Turkey. The presence of the European Union and Turkey in the region is complementary in a number of ways. Building on this could unlock the region’s gas export potential and make gas supplies to the EU and Turkey more secure. • The EU should establish dedicated energy diplomacy taskforces with Turkey and each potential supplier in the region (Azerbaijan, Turkmenistan, Iran, Kurdistan Region of Iraq). This would allow the EU and Turkey to make use of their complementary diplomatic leverages to overcome barriers to regional gas trade. • In parallel, the EU should establish with Turkey a dedicated financing mechanism to facilitate gas infrastructure investments, with a primary focus on the upgrade of the Turkish gas grid. The European Investment Bank might play a role in attracting private and institutional investors through its financing tools. • The four ‘EU-Turkey Energy Diplomacy Taskforces’ and the ‘EU-Turkey Gas Infrastructure Financing Initiative’ would be initiatives of the recently started EU-Turkey Strategic High Level Energy Dialogue. Simone Tagliapietra (simone.tagliapietra@bruegel.org) is Visiting Fellow at Bruegel. Georg Zachmann (georg.zachmann@bruegel.org) is Research Fellow at Bruegel. The authors thank Agata Łoskot-Strachota for comments that helped to improve the paper significantly,
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Previous research suggests that people tend to see faces in car fronts and that they attribute personality characteristics to car faces. In the present study we investigated whether car design influences pedestrian road-crossing behaviour. An immersive virtual reality environment with a zebra crossing scenario was used to determine a) whether the minimum accepted distance for crossing the street is larger for cars with a dominant appearance than for cars with a friendly appearance and b) whether the speed of dominant-looking cars is overestimated as compared to friendly-looking cars. Participants completed both tasks while either standing on the pavement or on the centre island. We found that people started to cross the road later in front of friendly-looking low-power cars compared to dominant-looking high-power cars, but only if the cars were relatively large in size. For small cars we found no effect of power. The speed of smaller cars was estimated to be higher compared to large cars (size-speed bias). Furthermore, there was an effect of starting position: From the centre island, participants entered the road significantly later (i. e. closer to the approaching car) and left the road later than when starting from the pavement. Similarly, the speed of the cars was estimated significantly lower when standing on the centre island compared to the pavement. To our knowledge, this is the first study to show that car fronts elicit responses on a behavioural level.
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Data on lithium, rubidium and cesium concentrations in waters of open seas and oceans are summarized. Average amounts of these elements in the World Ocean inferred from published data and those obtained by the author are as follows: Li - 0.18 mg/l, Rb - 0.12 mg/l and Cs - 0.004 mg/l. Rare alkaline elements in the oceans and open seas are distributed (like sodium and potassium) in accordance with salinity. The ability of lithium to become a constituent of clay minerals accounts for its relatively low concentration in sea water as compared with that of sodium and potassium. Compared to rubidium and cesium that have high absorption energy and low hydration energy, lithium relatively enriches sea water. Residence times of these elements in the ocean are: Na - 120 My, Li - 2.7 My, Rb - 2.3 My and Cs - 0.3 My.
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Aims: Cytokeratin (CK) 14, a myoepithelial marker, is also expressed in a proportion of breast carcinomas. There is evidence that these tumours show a differing metastatic pattern and clinical outcome from other invasive ductal carcinomas (IDCs) and may need different management. Currently, they are not identified in routine practice and no morphological guidelines exist to aid their identification. The aim of this study was to analyse the histological features of CK14+ IDC. Methods and results: A detailed histological review of 453 grade 3 IDCs revealed 88 (19.4%) that expressed CK14. Assessment was made independently by two pathologists using a standardized 'tick-box' proforma covering grade, architectural and cytological features. The results were analysed using logistic regression to identify features that predicted for basal phenotype. Concordance between the two pathologists was fair to good for most parameters (kappa 0.4-0.6). On multiple logistic regression, the basal phenotype was highly significantly associated with the presence of a central scar (P = 0.005), tumour necrosis (P < 0.0001), presence of spindle cells (P = 0.006) or squamous metaplasia (P < 0.0001), high total mitotic count (> 40 per 10 high-power field) (P = 0.0002) and high nuclear-cytoplasmic ratio (P = 0.0002). Conclusions: Specific morphological features are strongly associated with basal-like breast carcinoma. These could be used in routine diagnostic practice to identify this important subset of tumours.
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New photonic crystal fiber designs are presented and numerically investigated in order to improve the state of art of high power fiber lasers. The focus of this work is targeted on the region of 2 μm laser emission, which is of high interest due to its eye-safe nature and due to the large amount of applications permitted. Thulium doped fiber amplifiers are suitable for emitting in this region. Different fiber designs have been proposed, both flexible and rod-type, with the aim to enlarge mode area while maintaining robust single mode operation. The analysis of thermal effects, caused by the high thulium quantum defect, have been taken in consideration. Solutions to counteract issues derived by detrimental thermal effects have been implemented.
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The development of sensing devices is one of the instrumentation fields that has grown rapidly in the last decade. Corresponding to the swift advance in the development of microelectronic sensors, optical fibre sensors are widely investigated because of their advantageous properties over the electronics sensors such as their wavelength multiplexing capability and high sensitivity to temperature, pressure, strain, vibration and acoustic emission. Moreover, optical fibre sensors are more attractive than the electronics sensors as they can perform distributed sensing, in terms of covering a reasonably large area using a single piece of fibre. Apart from being a responsive element in the sensing field, optical fibre possesses good assets in generating, distributing, processing and transmitting signals in the future broadband information network. These assets include wide bandwidth, high capacity and low loss that grant mobility and flexibility for wireless access systems. Among these core technologies, the fibre optic signal processing and transmission of optical and radio frequency signals have been the subjects of study in this thesis. Based on the intrinsic properties of single-mode optical fibre, this thesis aims to exploit the fibre characteristics such as thermal sensitivity, birefringence, dispersion and nonlinearity, in the applications of temperature sensing and radio-over-fibre systems. By exploiting the fibre thermal sensitivity, a fully distributed temperature sensing system consisting of an apodised chirped fibre Bragg grating has been implemented. The proposed system has proven to be efficient in characterising grating and providing the information of temperature variation, location and width of the heat source applied in the area under test.To exploit the fibre birefringence, a fibre delay line filter using a single high-birefringence optical fibre structure has been presented. The proposed filter can be reconfigured and programmed by adjusting the input azimuth of launched light, as well as the strength and direction of the applied coupling, to meet the requirements of signal processing for different purposes in microwave photonic and optical filtering applications. To exploit the fibre dispersion and nonlinearity, experimental investigations have been carried out to study their joint effect in high power double-sideband and single-sideband modulated links with the presence of fibre loss. The experimental results have been theoretically verified based on the in-house implementation of the split-step Fourier method applied to the generalised nonlinear Schrödinger equation. Further simulation study on the inter-modulation distortion in two-tone signal transmission has also been presented so as to show the effect of nonlinearity of one channel on the other. In addition to the experimental work, numerical simulations have also been carried out in all the proposed systems, to ensure that all the aspects concerned are comprehensively investigated.
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This thesis experimentally examines the use of different techniques for optical fibre transmission over ultra long haul distances. Its format firstly examines the use of dispersion management as a means of achieving long haul communications. Secondly, examining the use concatenated NOLMs for DM autosoliton ultra long haul propagation, by comparing their performance with a generic system without NOLMs. Thirdly, timing jitter in concatenated NOLM system is examined and compared to the generic system and lastly issues of OTDM amplitude non-uniformity from channel to channel in a saturable absorber, specifically a NOLM, are raised. Transmission at a rate of 40Gbit/s is studied in an all-Raman amplified standard fibre link with amplifier spacing of the order of 80km. We demonstrate in this thesis that the detrimental effects associated with high power Raman amplification can be minimized by dispersion map optimization. As a result, a transmission distance of 1600 km (2000km including dispersion compensating fibre) has been achieved in standard single mode fibre. The use of concatenated NOLMs to provide a stable propagation regime has been proposed theoretically. In this thesis, the observation experimentally of autosoliton propagation is shown for the first time in a dispersion managed optical transmission system. The system is based on a strong dispersion map with large amplifier spacing. Operation at transmission rates of 10, 40 and 80Gbit/s is demonstrated. With an insertion of a stabilizing element to the NOLM, the transmission of a 10 and 20Gbit/s data stream was extended and demonstrated experimentally. Error-free propagation over 100 and 20 thousand kilometres has been achieved at 10 and 20Gbit/s respectively, with terrestrial amplifier spacing. The monitor of timing jitter is of importance to all optical systems. Evolution of timing jitter in a DM autosoliton system has been studied in this thesis and analyzed at bit ranges from 10Gbit/s to 80Gbit/s. Non-linear guiding by in-line regenerators considerably changes the dynamics of jitter accumulation. As transmission systems require higher data rates, the use of OTDM will become more prolific. The dynamics of switching and transmission of an optical signal comprising individual OTDM channels of unequal amplitudes in a dispersion-managed link with in-line non-linear fibre loop mirrors is investigated.
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We present an imaging system based on light emitting diode (LED) illumination that produces multispectral optical images of the human ocular fundus. It uses a conventional fundus camera equipped with a high power LED light source and a highly sensitive electron-multiplying charge coupled device camera. It is able to take pictures at a series of wavelengths in rapid succession at short exposure times, thereby eliminating the image shift introduced by natural eye movements (saccades). In contrast with snapshot systems the images retain full spatial resolution. The system is not suitable for applications where the full spectral resolution is required as it uses discrete wavebands for illumination. This is not a problem in retinal imaging where the use of selected wavelengths is common. The modular nature of the light source allows new wavelengths to be introduced easily and at low cost. The use of wavelength-specific LEDs as a source is preferable to white light illumination and subsequent filtering of the remitted light as it minimizes the total light exposure of the subject. The system is controlled via a graphical user interface that enables flexible control of intensity, duration, and sequencing of sources in synchrony with the camera. Our initial experiments indicate that the system can acquire multispectral image sequences of the human retina at exposure times of 0.05 s in the range of 500-620 nm with mean signal to noise ratio of 17 dB (min 11, std 4.5), making it suitable for quantitative analysis with application to the diagnosis and screening of eye diseases such as diabetic retinopathy and age-related macular degeneration.
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We measured the optical linewidths of a passively mode-locked quantum dot laser and show that, in agreement with theoretical predictions, the modal linewidth exhibits a parabolic dependence with the mode optical frequency. The minimum linewidth follows a Schawlow-Townes behavior with a rebroadening at high power. In addition, the slope of the parabola is proportional to the RF linewidth of the laser and can therefore provide a direct measurement of the timing jitter. Such a measurement could be easily applied to mode-locked semiconductor lasers with a fast repetition rate where the RF linewidth cannot be directly measured.
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In the third and final talk on dissipative structures in fiber applications, we discuss mathematical techniques that can be used to characterize modern laser systems that consist of several discrete elements. In particular, we use a nonlinear mapping technique to evaluate high power laser systems where significant changes in the pulse evolution per cavity round trip is observed. We demonstrate that dissipative soliton solutions might be effectively described using this Poincaré mapping approach.