Multi-wavelength regeneration of phase encoded signals based on phase sensitive amplifiers

Future high capacity optical links will have to make use of frequent signal regeneration to enable long distance transmission. In this respect, the role of all-optical signal processing becomes increasingly important because of its potential to mitigate signal impairments at low cost and power consumption. More substantial benefits are expected if regeneration is achieved simultaneously on a multiple signal band. Until recently, this had been achieved only for on-off keying modulation formats. However, as in future transmission links the information will be encoded also in the phase for enhancing the spectral efficiency, novel subsystem concepts will be needed for multichannel processing of such advanced signal formats. In this paper we show that phase sensitive amplifiers can be an ideal technology platform for developing such regenerators and we discuss our recent demonstration of the first multi-channel regenerator for phase encoded signals.

Simultaneous dual channel phase regeneration in SOAs

For the first time we demonstrate simultaneous suppression of phase distortion on two independent 10.7 Gbit/s DPSK modulated signal wavelengths using semiconductor optical amplifiers, realizing a compact phase sensitive amplifier with low power consumption.

Simultaneous demultiplexing, data regeneration, and clock recovery with a single semiconductor optical amplifier-based nonlinear-optical loop mirror

We demonstrate simultaneous demultiplexing, data regeneration and clock recovery at 10Gbits/s, using a single semiconductor optical amplifier–based nonlinear-optical loop mirror in a phase-locked loop configuration.

Multilevel amplitude regeneration of 256-symbol constellation

We propose a novel scheme for multilevel (9 and more) amplitude regeneration based on nonlinear optical loop mirror and demonstrate its efficiency and cascadability on 256-symbol constellation. © 2014 OSA.

Branching Stochastic Processes: Regulation, Regeneration, Estimation, Applications

2000 Mathematics Subject Classification: 60J80.

Regenerative Fourier transformation for dual-quadrature regeneration of multilevel rectangular QAM

We propose a new nonlinear optical loop mirror based configuration capable of regenerating regular rectangular quadrature amplitude modulated (QAM) signals. The scheme achieves suppression of noise distortion on both signal quadratures through the realization of two orthogonal regenerative Fourier transformations. Numerical simulations show the performance of the scheme for high constellation complexities (including 256-QAM formats).

Liquid desiccant dehumidification and regeneration process to meet cooling and freshwater needs of desert greenhouses

Agriculture accounts for ~70% of freshwater usage worldwide. Seawater desalination alone cannot meet the growing needs for irrigation and food production, particularly in hot, desert environments. Greenhouse cultivation of high-value crops uses just a fraction of freshwater per unit of food produced when compared with open field cultivation. However, desert greenhouse producers face three main challenges: freshwater supply, plant nutrient supply, and cooling of the greenhouse. The common practice of evaporative cooling for greenhouses consumes large amounts of fresh water. In Saudi Arabia, the most common greenhouse cooling schemes are fresh water-based evaporative cooling, often using fossil groundwater or energy-intensive desalinated water, and traditional refrigeration-based direct expansion cooling, largely powered by the burning of fossil fuels. The coastal deserts have ambient conditions that are seasonally too humid to support adequate evaporative cooling, necessitating additional energy consumption in the dehumidification process of refrigeration-based cooling. This project evaluates the use of a combined-system liquid desiccant dehumidifier and membrane distillation unit that can meet the dual needs of cooling and freshwater supply for a greenhouse in a hot and humid environment.

Electrocatalytic regeneration of atmospherically aged MoS2 nanostructures via solution-phase sulfidation

The performance of MoS2 as a hydrogen evolution catalyst is diminished by exposure to air. We demonstrate a solution phase technique to resulfidate MoSxO2-x using Na2S2O3. The success of the method was judged by performance as a H+ reduction catalyst. Following sulfidation samples displayed a favourable decrease in both onset potential and Tafel slope, with the best decreasing from -0.23 V to -0.18 V (vs. SHE), and 282 mV dec-1 to 87 mV dec-1 respectively. Ageing studies indicate that this method may be used to recycle the MoS2 repeatedly without losing catalytic performance, although repeated sulfidation did result in homogenisation of the nanostructure.

Hydrogel formulation for enhanced regeneration in cell transplantation

Myocardial cell transplantation can compensate for the loss of necrotic cardiomyocytes. The objective of this research study was to reformulate the hydrogel with concentrations of growth factors, such as Leukemia Inhibitory Factor (LIF), Hepatocyte Growth Factor (HGF), and Interleukin-6 (IL-6). A controlled delivery system of PEO-PPO-PEO was formulated for release of a single growth factor and of multiple growth factors. Cytotoxicity and proliferation assay for single growth factors starting with 4000 skeletal myoblasts yielded their highest proliferation at 4 days with HGF (25,500 cells) and LIF (42,000 cells), while IL-6 (115,000 cells) generated its highest proliferation at 5 days. Combination of LIF and IL-6 resulted in highest proliferation at day 2 (220,000 cells), HGF and LIF (108,000 cells), and HGF and IL-6 (80,000 cells) both at 5 days. Viability at 37°C was maintained during the five days at 98-99%. The formulation was successful in myotube formation while maintaining a high purity of myoblasts in culture. The new formulation induced controlled release of growth factors and skeletal myoblasts delivery under favorable conditions while increasing the proliferation of myoblasts.

Effect of early release from intense competition within high density natural regeneration on the properties of the juvenile and mature wood of 40-year-old Sitka spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carr.)

Peer reviewed

Rôle des récepteurs aux protéines G (GPR55, GPR91 et GPR99) dans la croissance et le guidage axonal au cours du développement du système visuel

Lors de l’attribution du prix Nobel de chimie aux docteurs Robert Leftkowitz et Brian Kobika pour leurs travaux essentiels sur les récepteurs couplés à des protéines G (RCPGs), Sven Lindin, membre du comité Nobel, a affirmé que « jusqu'à la moitié » des médicaments « reposent sur une action ciblant les RCPG ». En raison de leurs rôles importants, leurs mécanismes d'activation et l’action de leurs ligands, les RCPG demeurent les cibles potentielles de la majorité des recherches pour le développement de nouveaux médicaments et de leurs applications cliniques. Dans cette optique, nous avons concentré nos recherches à travers cette thèse pour élucider les rôles, les mécanismes d’action et les effets des ligands de trois RCPG : GPR55; GPR91 et GPR99 au cours du développement des axones des cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs). Les résultats de nos études confirment l’expression des récepteurs lors du développement embryonnaire, postnatal et adulte des CGRs ainsi qu’au cours de l’établissement de la voie rétinothalamique. In vitro, la modulation pharmacologique et génétique de l’activité de ces RCPGs réorganise la morphologie du cône de croissance des CGRs, celle des neurones corticaux et elle modifie la croissance axonale globale. De plus, les effets de la stimulation avec des ligands des ces trois RCPGs sur le guidage axonal varient d’aucun effet (GPR91 et GPR99) à la répulsion ou l’attraction (GPR55). La voie de signalisation MAPK-ERK1/2 joue un rôle essentiel dans la médiation des effets des ligands de ces récepteurs avec une implication de la voie de RhoA à hautes concentrations pour l’agoniste endogène de GPR55. In vivo, cette recherche démontre également l’implication de GPR55 dans les processus de sélection des cibles thalamiques et de raffinement au cours du développement du système nerveux visuel.

Neuroprotection and regeneration of adult lesioned retinal ganglion cells by the modulation of fibroblast growth factor-2 and receptor tyrosine phosphatase-sigma

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Zinc regeneration in rechargeable zinc-air fuel cells:a review

Zinc-air fuel cells (ZAFCs) present a promising energy source with a competing potential with the lithium-ion battery and even with proton-exchange membrane fuel cells (PEMFCs) for applications in next generation electrified transport and energy storage. The regeneration of zinc is essential for developing the next-generation, i.e., electrochemically rechargeable ZAFCs. This review aims to provide a comprehensive view on both theoretical and industrial platforms already built hitherto, with focus on electrode materials, electrode and electrolyte additives, solution chemistry, zinc deposition reaction mechanisms and kinetics, and electrochemical zinc regeneration systems. The related technological challenges and their possible solutions are described and discussed. A summary of important R&D patents published within the recent 10 years is also presented.

Rôle des récepteurs aux protéines G (GPR55, GPR91 et GPR99) dans la croissance et le guidage axonal au cours du développement du système visuel.

Lors de l’attribution du prix Nobel de chimie aux docteurs Robert Leftkowitz et Brian Kobika pour leurs travaux essentiels sur les récepteurs couplés à des protéines G (RCPGs), Sven Lindin, membre du comité Nobel, a affirmé que « jusqu'à la moitié » des médicaments « reposent sur une action ciblant les RCPG ». En raison de leurs rôles importants, leurs mécanismes d'activation et l’action de leurs ligands, les RCPG demeurent les cibles potentielles de la majorité des recherches pour le développement de nouveaux médicaments et de leurs applications cliniques. Dans cette optique, nous avons concentré nos recherches à travers cette thèse pour élucider les rôles, les mécanismes d’action et les effets des ligands de trois RCPG : GPR55; GPR91 et GPR99 au cours du développement des axones des cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs). Les résultats de nos études confirment l’expression des récepteurs lors du développement embryonnaire, postnatal et adulte des CGRs ainsi qu’au cours de l’établissement de la voie rétinothalamique. In vitro, la modulation pharmacologique et génétique de l’activité de ces RCPGs réorganise la morphologie du cône de croissance des CGRs, celle des neurones corticaux et elle modifie la croissance axonale globale. De plus, les effets de la stimulation avec des ligands des ces trois RCPGs sur le guidage axonal varient d’aucun effet (GPR91 et GPR99) à la répulsion ou l’attraction (GPR55). La voie de signalisation MAPK-ERK1/2 joue un rôle essentiel dans la médiation des effets des ligands de ces récepteurs avec une implication de la voie de RhoA à hautes concentrations pour l’agoniste endogène de GPR55. In vivo, cette recherche démontre également l’implication de GPR55 dans les processus de sélection des cibles thalamiques et de raffinement au cours du développement du système nerveux visuel.

Neuroprotection and regeneration of adult lesioned retinal ganglion cells by the modulation of fibroblast growth factor-2 and receptor tyrosine phosphatase-sigma

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.