Chirp limitation on Mach-Zehnder interferometer ultrafast switching employing semiconductor optical amplifiers

We show for the first time that for a given switching pulse width, the maximum switching speed obtainable from a Mach-Zehnder interferometer employing semiconductor optical amplifiers is strongly dependent on the SOA chirp characteristics. © 2005 Optical Society of America.

Magnetic field switching in parallel quantum dots

We show that the Coulomb blockade in parallel dots pierced by magnetic flux Phi completely blocks the resonant current for any value of Phi except for integer multiples of the flux quantum Phi(0). This non-analytic (switching) dependence of the current on Phi arises only when the dot states that carry the current are of the same energy. The time needed to reach the steady state, however, diverges when Phi -> n Phi(0). Copyright (C) EPLA, 2009

beta-Arrestin-mediated PDE4 cAMP phosphodiesterase recruitment regulates beta-adrenoceptor switching from Gs to Gi.

Phosphorylation of the beta(2) adrenoreceptor (beta(2)AR) by cAMP-activated protein kinase A (PKA) switches its predominant coupling from stimulatory guanine nucleotide regulatory protein (G(s)) to inhibitory guanine nucleotide regulatory protein (G(i)). beta-Arrestins recruit the cAMP-degrading PDE4 phosphodiesterases to the beta(2)AR, thus controlling PKA activity at the membrane. Here we investigate a role for PDE4 recruitment in regulating G protein switching by the beta(2)AR. In human embryonic kidney 293 cells overexpressing a recombinant beta(2)AR, stimulation with isoprenaline recruits beta-arrestins 1 and 2 as well as both PDE4D3 and PDE4D5 to the receptor and stimulates receptor phosphorylation by PKA. The PKA phosphorylation status of the beta(2)AR is enhanced markedly when cells are treated with the selective PDE4-inhibitor rolipram or when they are transfected with a catalytically inactive PDE4D mutant (PDE4D5-D556A) that competitively inhibits isoprenaline-stimulated recruitment of native PDE4 to the beta(2)AR. Rolipram and PDE4D5-D556A also enhance beta(2)AR-mediated activation of extracellular signal-regulated kinases ERK12. This is consistent with a switch in coupling of the receptor from G(s) to G(i), because the ERK12 activation is sensitive to both inhibitors of PKA (H89) and G(i) (pertussis toxin). In cardiac myocytes, the beta(2)AR also switches from G(s) to G(i) coupling. Treating primary cardiac myocytes with isoprenaline induces recruitment of PDE4D3 and PDE4D5 to membranes and activates ERK12. Rolipram robustly enhances this activation in a manner sensitive to both pertussis toxin and H89. Adenovirus-mediated expression of PDE4D5-D556A also potentiates ERK12 activation. Thus, receptor-stimulated beta-arrestin-mediated recruitment of PDE4 plays a central role in the regulation of G protein switching by the beta(2)AR in a physiological system, the cardiac myocyte.

Sensitivity to switching rates in stochastically switched ODEs

We consider a stochastic process driven by a linear ordinary differential equation whose right-hand side switches at exponential times between a collection of different matrices. We construct planar examples that switch between two matrices where the individual matrices and the average of the two matrices are all Hurwitz (all eigenvalues have strictly negative real part), but nonetheless the process goes to infinity at large time for certain values of the switching rate. We further construct examples in higher dimensions where again the two individual matrices and their averages are all Hurwitz, but the process has arbitrarily many transitions between going to zero and going to infinity at large time as the switching rate varies. In order to construct these examples, we first prove in general that if each of the individual matrices is Hurwitz, then the process goes to zero at large time for sufficiently slow switching rate and if the average matrix is Hurwitz, then the process goes to zero at large time for sufficiently fast switching rate. We also give simple conditions that ensure the process goes to zero at large time for all switching rates. © 2014 International Press.

Orthogonal space-time block coded rate-adaptive modulation with outdated feedbasck

Abstract-Channel state information (CSI) at the transmitter can be used to adapt transmission rate or antenna gains in multi-antenna systems. We propose a rate-adaptive M-QAM scheme equipped with orthogonal space-time block coding with simple outdated, finite-rate feedback over independent flat fading channels. We obtain closed-form expressions for the average BER and throughput for our scheme, and analyze the effects of possibly delayed feedback on the performance gains. We derive optimal switching thresholds maximizing the average throughput under average and outage BER constraints with outdated feedback. Our numerical results illustrate the immunity of our optimal thresholds to delayed feedback.

Performance analysis of switch-and-stay combining in two-way relay systems with analog network coding and time-division broadcast protocols

In this paper, weconsider switch-and-stay combining (SSC) in two-way relay systems with two amplify-and-forward relays, one of which is activated to assist the information exchange between the two sources. The system operates in either analog network coding (ANC) protocol where the communication is only achieved with the help of the active relay or timedivision broadcast (TDBC) protocol where the direct link between two sources can be utilized to exploit more diversity gain. In both cases, we study the outage probability and bit error rate (BER) for Rayleigh fading channels. In particular, we derive closed-form lower bounds for the outage probability and the average BER, which remain tight for different fading conditions. We also present asymptotic analysis for both the outage probability and the average BER at high signalto-noise ratio. It is shown that SSC can achieve the full diversity order in two-way relay systems for both ANC and TDBC protocols with proper switching thresholds. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

Starting slow: the effects of response-switching frequency on patterns of cardiovascular reactivity

Research findings suggest that switching between competing response sets can be resource demanding. The current study focused on concurrent health-relevant physiological effects of task switching by assessing cardiovascular response at varying levels of switch frequency. The participants performed a response-switching task at three different levels of response set switching frequency (low, medium and high) while measurements of blood pressure and heart rate were taken. One group was exposed to response-switching frequency conditions in the order low → medium → high, while the other group was exposed to the same task conditions in the reverse order (i.e. high → medium → low). The results showed that the participants in the low → medium → high switch frequency group recovered faster from initially heightened systolic blood pressure when compared with participants in the high → medium → low group. It is concluded that the results point to a physiological "carry over" effect associated with beginning a task at rapid response switching frequency levels, and suggest the importance of habituation to task demands as a means of offsetting potentially unhealthy levels of reactivity. Implications for modern work environments are discussed.

Real-time communications over wired/wireless PROFIBUS networks supporting inter-cell mobility

PROFIBUS is an international standard (IEC 61158, EN 50170) for factory-floor communications, with several thousands of installations worldwide. Taking into account the increasing need for mobile devices in industrial environments, one obvious solution is to extend traditional wired PROFIBUS networks with wireless capabilities. In this paper, we outline the major aspects of a hybrid wired/wireless PROFIBUS-based architecture, where most of the design options were made in order to guarantee the real-time behaviour of the overall network. We also introduce the timing unpredictability problems resulting from the co-existence of heterogeneous physical media in the same network. However, the major focus of this paper is on how to guarantee real-time communications in such a hybrid network, where nodes (and whole segments) can move between different radio cells (inter-cell mobility). Assuming a simple mobility management mechanism based on mobile nodes performing periodic radio channel assessment and switching, we propose a methodology to compute values for specific parameters that enable an optimal (minimum) and bounded duration of the handoff procedure.

Code-Switching Between Cultures And Languages : Creative connectivity

Problème: Ma thèse porte sur l’identité individuelle comme interrogation sur les enjeux personnels et sur ce qui constitue l’identification hybride à l’intérieur des notions concurrentielles en ce qui a trait à l’authenticité. Plus précisément, j’aborde le concept des identifications hybrides en tant que zones intermédiaires pour ce qui est de l’alternance de codes linguistiques et comme négociation des espaces continuels dans leur mouvement entre les cultures et les langues. Une telle négociation engendre des tensions et/ou apporte le lien créatif. Les tensions sont inhérentes à n’importe quelle construction d’identité où les lignes qui définissent des personnes ne sont pas spécifiques à une culture ou à une langue, où des notions de l’identité pure sont contestées et des codes communs de l’appartenance sont compromis. Le lien créatif se produit dans les exemples où l’alternance de code linguistique ou la négociation des espaces produit le mouvement ouvert et fluide entre les codes de concurrence des références et les différences à travers les discriminations raciales, la sexualité, la culture et la langue. Les travaux que j’ai sélectionnés représentent une section transversale de quelques auteurs migrants provenant de la minorité en Amérique du Nord qui alternent les codes linguistiques de cette manière. Les travaux détaillent le temps et l’espace dans leur traitement de l’identité et dans la façon dont ils cernent l’hybridité dans les textes suivants : The Woman Warrior de Maxine Hong Kingston (1975-76), Hunger of Memory de Richard Rodriguez (1982), Comment faire l’amour avec un nègre sans se fatiguer de Dany Laferrière (1985), Borderlands/La Frontera de Gloria Anzalduá (1987), Lost in Translation de Eva Hoffman (1989), Avril ou l’anti-passion de Antonio D’Alfonso (1990) et Chorus of Mushrooms de Hiromi Goto (1994). Enjeux/Questions La notion de l’identification hybride est provocante comme sujet. Elle met en question l’identité pure. C’est un sujet qui a suscité beaucoup de discussions tant en ce qui a trait à la littérature, à la politique, à la société, à la linguistique, aux communications, qu’au sein même des cercles philosophiques. Ce sujet est compliqué parce qu’il secoue la base des espaces fixes et structurés de l’identité dans sa signification culturelle et linguistique. Par exemple, la notion de patrie n’a pas les représentations exclusives du pays d’origine ou du pays d’accueil. De même, les notions de race, d’appartenance ethnique, et d’espaces sexuels sont parfois négativement acceptées si elles proviennent des codes socialement admis et normalisés de l’extérieur. De tels codes de la signification sont souvent définis par l’étiquette d’identification hétérosexuelle et blanche. Dans l’environnement généralisé d’aujourd’hui, plus que jamais, une personne doit négocier qui elle est, au sens de son appartenance à soi, en tant qu’individu et ce, face aux modèles locaux, régionaux, nationaux, voire même globaux de la subjectivité. Nous pouvons interpréter ce mouvement comme une série de couches superposées de la signification. Quand nous rencontrons une personne pour la première fois, nous ne voyons que la couche supérieure. D’ailleurs, son soi intérieur est caché par de nombreuses couches superposées (voir Joseph D. Straubhaar). Toutefois, sous cette couche supérieure, on retrouve beaucoup d’autres couches et tout comme pour un oignon, on doit les enlever une par une pour que l’individualité complète d’une personne soit révélée et comprise. Le noyau d’une personne représente un point de départ crucial pour opposer qui elle était à la façon dont elle se transforme sans cesse. Sa base, ou son noyau, dépend du moment, et comprend, mais ne s’y limite pas, ses origines, son environnement et ses expériences d’enfance, son éducation, sa notion de famille, et ses amitiés. De plus, les notions d’amour-propre et d’amour pour les autres, d’altruisme, sont aussi des points importants. Il y a une relation réciproque entre le soi et l’autre qui établit notre degré d’estime de soi. En raison de la mondialisation, notre façon de comprendre la culture, en fait, comment on consomme et définit la culture, devient rapidement un phénomène de déplacement. À l’intérieur de cette arène de culture généralisée, la façon dont les personnes sont à l’origine chinoises, mexicaines, italiennes, ou autres, et poursuivent leur évolution culturelle, se définit plus aussi facilement qu’avant. Approche Ainsi, ma thèse explore la subjectivité hybride comme position des tensions et/ou des relations créatrices entre les cultures et les langues. Quoique je ne souhaite aucunement simplifier ni le processus, ni les questions de l’auto-identification, il m’apparaît que la subjectivité hybride est aujourd’hui une réalité croissante dans l’arène généralisée de la culture. Ce processus d’échange est particulièrement complexe chez les populations migrantes en conflit avec leur désir de s’intégrer dans les nouveaux espaces adoptés, c’est-à-dire leur pays d’accueil. Ce réel désir d’appartenance peut entrer en conflit avec celui de garder les espaces originels de la culture définie par son pays d’origine. Ainsi, les références antérieures de l’identification d’une personne, les fondements de son individualité, son noyau, peuvent toujours ne pas correspondre à, ou bien fonctionner harmonieusement avec, les références extérieures et les couches d’identification changeantes, celles qu’elle s’approprie du pays d’accueil. Puisque nos politiques, nos religions et nos établissements d’enseignement proviennent des représentations nationales de la culture et de la communauté, le processus d’identification et la création de son individualité extérieure sont formées par le contact avec ces établissements. La façon dont une personne va chercher l’identification entre les espaces personnels et les espaces publics détermine ainsi le degré de conflit et/ou de lien créatif éprouvé entre les modes et les codes des espaces culturels et linguistiques. Par conséquent, l’identification des populations migrantes suggère que la « community and culture will represent both a hybridization of home and host cultures » (Straubhaar 27). Il y a beaucoup d’écrits au sujet de l’hybridité et des questions de l’identité et de la patrie, toutefois cette thèse aborde la valeur créative de l’alternance de codes culturels et linguistiques. Ce que la littérature indiquera Par conséquent, la plate-forme à partir de laquelle j’explore mon sujet de l’hybridité flotte entre l’interprétation postcoloniale de Homi Bhabha concernant le troisième espace hybride; le modèle d’hétéroglossie de Mikhail Bakhtine qui englobent plusieurs de mes exemples; la représentation de Roland Barthes sur l’identité comme espace transgressif qui est un modèle de référence et la contribution de Chantal Zabus sur le palimpseste et l’alternance de codes africains. J’utilise aussi le modèle de Sherry Simon portant sur l’espace urbain hybride de Montréal qui établit un lien important avec la valeur des échanges culturels et linguistiques, et les analyses de Janet Paterson. En effet, la façon dont elle traite la figure de l’Autre dans les modèles littéraires au Québec fournisse un aperçu régional et national de l’identification hybride. Enfin, l’exploration du bilinguisme de Doris Sommer comme espace esthétique et même humoristique d’identification situe l’hybridité dans une espace de rencontre créative. Conséquence Mon approche dans cette thèse ne prétend pas résoudre les problèmes qui peuvent résulter des plates-formes de la subjectivité hybride. Pour cette raison, j’évite d’aborder toute approche politique ou nationaliste de l’identité qui réfute l’identification hybride. De la même façon, je n’amène pas de discussion approfondie sur les questions postcoloniales. Le but de cette thèse est de démontrer à quel point la subjectivité hybride peut être une zone de relation créatrice lorsque l’alternance de codes permet des échanges de communication plus intimes entre les cultures et les langues. C’est un espace qui devient créateur parce qu’il favorise une attitude plus ouverte vis-à-vis les différents champs qui passent par la culture, aussi bien la langue, que la sexualité, la politique ou la religion. Les zones hybrides de l’identification nous permettent de contester les traditions dépassées, les coutumes, les modes de communication et la non-acceptation, toutes choses dépassées qui emprisonnent le désir et empêchent d’explorer et d’adopter des codes en dehors des normes et des modèles de la culture contenus dans le discours blanc, dominant, de l’appartenance culturelle et linguistique mondialisée. Ainsi, il appert que ces zones des relations multi-ethniques exigent plus d’attention des cercles scolaires puisque la population des centres urbains à travers l’Amérique du Nord devient de plus en plus nourrie par d’autres types de populations. Donc, il existe un besoin réel d’établir une communication sincère qui permettrait à la population de bien comprendre les populations adoptées. C’est une invitation à stimuler une relation plus intime de l’un avec l’autre. Toutefois, il est évident qu’une communication efficace à travers les frontières des codes linguistiques, culturels, sexuels, religieux et politiques exige une négociation continuelle. Mais une telle négociation peut stimuler la compréhension plus juste des différences (culturelle ou linguistique) si des institutions académiques offrent des programmes d’études intégrant davantage les littératures migrantes. Ma thèse vise à illustrer (par son choix littéraire) l’identification hybride comme une réalité importante dans les cultures généralisées qui croissent toujours aujourd’hui. Les espaces géographiques nous gardent éloignés les uns des autres, mais notre consommation de produits exotiques, qu’ils soient culturels ou non, et même notre consommation de l’autre, s’est rétrécie sensiblement depuis les deux dernières décennies et les indicateurs suggèrent que ce processus n’est pas une tendance, mais plutôt une nouvelle manière d’éprouver la vie et de connaître les autres. Ainsi les marqueurs qui forment nos frontières externes, aussi bien que ces marqueurs qui nous définissent de l’intérieur, exigent un examen minutieux de ces enjeux inter(trans)culturels, surtout si nous souhaitons nous en tenir avec succès à des langues et des codes culturels présents, tout en favorisant la diversité culturelle et linguistique. MOTS-CLÉS : identification hybride, mouvement ouvert, alternance de code linguistique, négociation des espaces, tensions, connectivité créative

Time evolution of Nd:YAG laser-induced plasma from GdBa2Cu3O7 high-Tc superconductor

In order to characterise the laser ablation process from high-Tc superconductors, the time evolution of plasma produced by a Q-switching Nd:YAG laser from a GdBa2Cu3O7 superconducting sample has been studied using spectroscopic and ion-probe techniques. It has been observed that there is a fairly large delay for the onset of the emission from oxide species in comparison with those from atoms and ions of the constituent elements present in the plasma. Faster decay occurs for emission from oxides and ions compared with that from neutral atoms. These observations support the view that oxides are not directly produced from the target, but are formed by the recombination process while the plasma cools down. Plasma parameters such as temperature and velocity are also evaluated.

Laser-induced Bessel beams can realize fast all-optical switching in gold nanosol prepared by pulsed laser ablation

We demonstrate the possibility of realizing, all-optical switching in gold nanosol. Two overlapping laser beams are used for this purpose, due to which a low-power beam passing collinear to a high-power beam will undergo cross phase modulation and thereby distort the spatial profile. This is taken to advantage for performing logic operations. We have also measured the threshold pump power to obtain a NOT gate and the minimum response time of the device. Contrary to the general notion that the response time of thermal effects used in this application is of the order of milliseconds, we prove that short pump pulses can result in fast switching. Different combinations of beam splitters and combiners will lead to the formation of other logic functions too.

Electrical switching studies on the thin films of polyfuran and polyacrylonitrile prepared by plasma polymerisation and vacuum evaporated amorphous silicon

This thesis Entitled Electrical switching studies on the thin flims of polyfuran and polyacrylonitrile prepared by plasma polymerisation and vacuum evaporated amorphous silicon.A general introduction to the switching and allied phenomena is presented. Subsequently, developments of switching in thin films are described. The Mott transition is qualitatively presented. The working of a switching transitor is outlined and compared to the switching observed in thin films. Characteristic parameters of switching such as threshold voltage, time response to a, voltage pulse, and delay time are described. The various switching configurations commonly used are discussed. The mechanisms used to explain the switching behaviour like thermal, electrothermal and purely electronic are reviewed. Finally the scope, feasibility and the importance of polymer thin films in switching are highlighted.

Speech sample estimation from composite zerocrossings and encoding via adaptive switching of transforms

This thesis investigates the potential use of zerocrossing information for speech sample estimation. It provides 21 new method tn) estimate speech samples using composite zerocrossings. A simple linear interpolation technique is developed for this purpose. By using this method the A/D converter can be avoided in a speech coder. The newly proposed zerocrossing sampling theory is supported with results of computer simulations using real speech data. The thesis also presents two methods for voiced/ unvoiced classification. One of these methods is based on a distance measure which is a function of short time zerocrossing rate and short time energy of the signal. The other one is based on the attractor dimension and entropy of the signal. Among these two methods the first one is simple and reguires only very few computations compared to the other. This method is used imtea later chapter to design an enhanced Adaptive Transform Coder. The later part of the thesis addresses a few problems in Adaptive Transform Coding and presents an improved ATC. Transform coefficient with maximum amplitude is considered as ‘side information’. This. enables more accurate tfiiz assignment enui step—size computation. A new bit reassignment scheme is also introduced in this work. Finally, sum ATC which applies switching between luiscrete Cosine Transform and Discrete Walsh-Hadamard Transform for voiced and unvoiced speech segments respectively is presented. Simulation results are provided to show the improved performance of the coder

All-Optical Label Stacking: Easing the Trade-offs Between Routing and Architecture Cost in All-Optical Packet Switching

All-optical label swapping (AOLS) forms a key technology towards the implementation of all-optical packet switching nodes (AOPS) for the future optical Internet. The capital expenditures of the deployment of AOLS increases with the size of the label spaces (i.e. the number of used labels), since a special optical device is needed for each recognized label on every node. Label space sizes are affected by the way in which demands are routed. For instance, while shortest-path routing leads to the usage of fewer labels but high link utilization, minimum interference routing leads to the opposite. This paper studies all-optical label stacking (AOLStack), which is an extension of the AOLS architecture. AOLStack aims at reducing label spaces while easing the compromise with link utilization. In this paper, an integer lineal program is proposed with the objective of analyzing the softening of the aforementioned trade-off due to AOLStack. Furthermore, a heuristic aiming at finding good solutions in polynomial-time is proposed as well. Simulation results show that AOLStack either a) reduces the label spaces with a low increase in the link utilization or, similarly, b) uses better the residual bandwidth to decrease the number of labels even more

Real-Time software control of neural stimulation in a closed loop Animat system

A recent area for investigation into the development of adaptable robot control is the use of living neuronal networks to control a mobile robot. The so-called Animat paradigm comprises a neuronal network (the ‘brain’) connected to an external embodiment (in this case a mobile robot), facilitating potentially robust, adaptable robot control and increased understanding of neural processes. Sensory input from the robot is provided to the neuronal network via stimulation on a number of electrodes embedded in a specialist Petri dish (Multi Electrode Array (MEA)); accurate control of this stimulation is vital. We present software tools allowing precise, near real-time control of electrical stimulation on MEAs, with fast switching between electrodes and the application of custom stimulus waveforms. These Linux-based tools are compatible with the widely used MEABench data acquisition system. Benefits include rapid stimulus modulation in response to neuronal activity (closed loop) and batch processing of stimulation protocols.