The critical role of intracavity dynamics in high-power mode-locked fiber lasers

We present a theoretical description of the generation of ultra-short, high-energy pulses in two laser cavities driven by periodic spectral filtering or dispersion management. Critical in driving the intra-cavity dynamics is the nontrivial phase profiles generated and their periodic modification from either spectral filtering or dispersion management. For laser cavities with a spectral filter, the theory gives a simple geometrical description of the intra-cavity dynamics and provides a simple and efficient method for optimizing the laser cavity performance. In the dispersion managed cavity, analysis shows the generated self-similar behavior to be governed by the porous media equation with a rapidly-varying, mean-zero diffusion coefficient whose solution is the well-known Barenblatt similarity solution with parabolic profile. © 2010 Copyright SPIE - The International Society for Optical Engineering.

Intracavity dynamics in mode-locked lasers

We present a theoretical description of the generation of ultra-short, high-energy pulses in two laser cavities driven by periodic spectral filtering or dispersion management. Critical in driving the intra-cavity dynamics is the nontrivial phase profiles generated and their periodic modification from either spectral filtering or dispersion management. For laser cavities with a spectral filter, the theory gives a simple geometrical description of the intra-cavity dynamics and provides a simple and efficient method for optimizing the laser cavity performance. In the dispersion managed cavity, analysis shows the generated self-similar behavior to be governed by the porous media equation with a rapidly-varying, mean-zero diffusion coefficient whose solution is the well-known Barenblatt similarity solution with parabolic profile. © 2010 American Institute of Physics.

Intracavity dynamics for power and energy enhancement in mode-locked lasers

We present a theoretical description of the generation of ultra-short, high-energy pulses in two laser cavities driven by periodic spectral filtering or dispersion management. Critical in driving the intra-cavity dynamics is the nontrivial phase profiles generated and their periodic modification from either spectral filtering or dispersion management. For laser cavities with a spectral filter, the theory gives a simple geometrical description of the intra-cavity dynamics and provides a simple and efficient method for optimizing the laser cavity performance. In the dispersion managed cavity, analysis shows the generated self-similar behavior to be governed by the porous media equation with a rapidly-varying, mean-zero diffusion coefficient whose solution is the well-known Barenblatt similarity solution with parabolic profile.

Sjuksköterskors erfarenheter och upplevelser av att vårda patienter med självskadebeteende : en kvalitativ intervjustudie

Bakgrund: Självskadebeteende är ett sedan länge förekommande fenomen som kan vara framträdande hos patienter med en oförmåga att reglera affekter. Det innebär ett lidande för patienterna och det bidrar till en känslomässig påverkan hos sjuksköterskorna. För att skapa en gynnsam omvårdnadsrelation behövs resurser, kunskap, kompetens och stöd för sjuksköterskorna i omvårdnaden. Syfte: Beskriva sjuksköterskans erfarenheter och upplevelser av att vårda patienter med självskadebeteende. Metod: Data samlades in från sex sjuksköterskor genom kvalitativa semi-strukturerade intervjuer med stöd av en intervjuguide. Materialet har analyserats med kvalitativ innehållsanalys. Resultat: Det framkom fyra kategorier "Att självskada", "Behov av kompetens", "Ge omvårdnad" och "Känslomässig påverkan". Sjuksköterskorna lyfte svårigheter i omvårdnaden, behovet av kompetens och den känslomässiga påverkan de drabbades av i mötet med patienter med självskadebeteende. Slutsats: Självskadebeteende skapar många olika känslor hos sjuksköterskorna, både positiva och negativa. Sjuksköterskorna upplevde att patienter med självskadebeteende var en svår, men intressant grupp att arbeta med. Tidsbrist, stress och upprepade självskadehandlingar var påfrestande och de känslor som uppkom hos sjuksköterskorna var inte alltid lätta för dem att hantera. Sjuksköterskorna poängterade vikten av att fånga upp patienter i tid men beskrev även svårigheterna i att kunna göra det. Sjuksköterskorna efterfrågade utökat stöd, kunskap och bättre resurser för att känna sig trygga i sin yrkesroll samt för att kunna erbjuda patienter med självskadebeteende en god och säker omvårdnad.

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.

Testing a model of physical activity among mothers and fathers of young children: integrating self-determined motivation, planning, and the theory of planned behavior

Parents are at risk for inactivity; however, research into understanding parental physical activity (PA) is scarce. We integrated self-determined motivation, planning, and the theory of planned behavior (TPB) to better understand parental PA. Parents (252 mothers, 206 fathers) completed a main questionnaire assessing measures underpinning these constructs and a 1-week follow-up of PA behavior to examine whether self-determined motivation indirectly influenced intention via the TPB variables (i.e., attitude, subjective norm, and perceived behavioral control) and intention indirectly influenced behavior via planning. We found self-determined motivation on intention was fully mediated by the TPB variables and intention on behavior was partially mediated by the planning variables. In addition, slight differences in the model’s paths between the sexes were revealed. The results illustrate the range of important determinants of parental PA and provide support for the integrated model in explaining PA decision making as well as the importance of examining sex differences.

Uptake of skin self-examination and clinical examination behavior by outdoor workers

This study investigated the association between outdoor work and response to a behavioural skin cancer early detection intervention among men 50 years or older. Overall, 495 men currently working in outdoor, mixed or indoor occupations were randomised to a video-based intervention or control group. At 7 months post intervention, indoor workers reported the lowest proportion of whole-body skin self-examination (wbSSE; 20%). However, at 13 months mixed workers engaged more commonly in wbSSE (36%) compared to indoor (31%) and outdoor (32%) workers. In adjusted analysis, the uptake of early detection behaviours during the trial did not differ between men working in different settings. Outdoor workers compared to men in indoor or mixed work settings were similar in their response to an intervention encouraging uptake of secondary skin cancer prevention behaviours during this intervention trial.

The relationship between children's emotional and cognitive self-regulation at 2 to 3 years and prosocial behavior in the early years of school

This study used data from Growing Up in Australia: The Longitudinal Study of Australian Children (LSAC) to investigate how parent report of children’s emotional and cognitive regulation at age 2-3 years was associated with teacher ratings of children’s prosocial behaviors in the early years of school. A sample of 2,392 children was drawn from the LSAC Birth Cohort for the analyses. The analyses used structural equation modeling to estimate parameters of the relationships between key variables. Within the model, estimates of mother-reported emotional and cognitive regulation at age 2 to 3 years were significantly associated with teacher-reported prosocial behavior at 6 to 7 years. Emotional regulation was a slightly stronger indicator of prosocial behavior than cognitive regulation. Being female and from a family with a higher socioeconomic position were also associated with higher levels of prosocial behavior. Results are discussed in relation to the role of early childhood teachers in fostering children’s self-regulatory behaviors and in providing environments in which empathic and prosocial behaviors are modeled, guided, and scaffolded so that foundations are laid for caring behaviors to be understood and internalized by children.

The Child Behavior Checklist and Youth Self-Report in adolescents with epilepsy : testing measurement invariance of the Attention and Thought Problems subscales

The objective of this study was to test for the measurement invariance of the Attention and Thought Problems subscales of the Child Behavior Checklist (CBCL) and Youth Self-Report (YSR) in a population-based sample of adolescents with and without epilepsy. Data were obtained from the 14-year follow-up of the Mater University Study of Pregnancy in which 33 adolescents with epilepsy and 1068 healthy controls were included for analysis. Confirmatory factor analysis was used to test for measurement invariance between adolescents with and without epilepsy. Structural equation modeling was used to test for group differences in attention and thought problems as measured with the CBCL and YSR. Measurement invariance was demonstrated for the original CBCL Attention Problems and YSR Thought Problems. After the removal of ambiguous items (“confused” and “daydreams”),measurement invariance was established for the YSR Attention Problems. The original and reduced CBCL Thought Problems were noninvariant. Adolescents with epilepsy had significantly more symptoms of behavioral problems on the CBCL Attention Problems, β = 0.51, p = 0.002, compared with healthy controls. In contrast, no significant differences were found for the YSR Attention and Thought Problems, β = −0.11, p = 0.417 and β = −0.20, p = 0.116, respectively. In this population-based sample of adolescents with epilepsy, the CBCL Attention Problems and YSR Thought Problems appear to be valid measures of behavioral problems, whereas the YSR Attention Problems was valid only after the removal of ambiguous items. Replication of these findings in clinical samples of adolescents with epilepsy that overcome the limitations of the current study is warranted.

Preparation of Self Assembled Sodium Oleate Monolayer on Mild Steel and Its Corrosion Inhibition Behavior in Saline water

A self assembled monolayer (SAM) of sodium oleate was generated on mild steel by the dip coating method. Formation of the SAM on mild steel was examined using Infrared Reflection Absorption Spectroscopy (IRRAS) and contact angle measurements. The chemical and anticorrosive properties of the SAM were analyzed using different techniques. IRRAS and water contact angle data revealed the crystallinity and chemical stability of the SAM modified mild steel. The electrochemical measurements showed that the mild steel with the sodium oleate derived SAM exhibited better corrosion resistance in saline water. The effect of temperature and pH on the SAM formation and its anti corrosion ability was explored.

Modeling habits as self-sustaining patterns of sensorimotor behavior

In the recent history of psychology and cognitive neuroscience, the notion of habit has been reduced to a stimulus-triggered response probability correlation. In this paper we use a computational model to present an alternative theoretical view (with some philosophical implications), where habits are seen as self-maintaining patterns of behavior that share properties in common with self-maintaining biological processes, and that inhabit a complex ecological context, including the presence and influence of other habits. Far from mechanical automatisms, this organismic and self-organizing concept of habit can overcome the dominating atomistic and statistical conceptions, and the high temporal resolution effects of situatedness, embodiment and sensorimotor loops emerge as playing a more central, subtle and complex role in the organization of behavior. The model is based on a novel "iterant deformable sensorimotor medium (IDSM)," designed such that trajectories taken through sensorimotor-space increase the likelihood that in the future, similar trajectories will be taken. We couple the IDSM to sensors and motors of a simulated robot, and show that under certain conditions, the IDSM conditions, the IDSM forms self-maintaining patterns of activity that operate across the IDSM, the robot's body, and the environment. We present various environments and the resulting habits that form in them. The model acts as an abstraction of habits at a much needed sensorimotor "meso-scale" between microscopic neuron-based models and macroscopic descriptions of behavior. Finally, we discuss how this model and extensions of it can help us understand aspects of behavioral self-organization, historicity and autonomy that remain out of the scope of contemporary representationalist frameworks.

Self-organization of reflexive behavior from spontaneous motor activity.

In mammals, the development of reflexes is often regarded as an innate process. However, recent findings show that fetuses are endowed with favorable conditions for ontogenetic development. In this article, we hypothesize that the circuitry of at least some mammalian reflexes can be self-organized from the sensory and motor interactions brought forth in a musculoskeletal system. We focus mainly on three reflexes: the myotatic reflex, the reciprocal inhibition reflex, and the reverse myotatic reflex. To test our hypothesis, we conducted a set of experiments on a simulated musculoskeletal system using pairs of agonist and antagonist muscles. The reflex connectivity is obtained by producing spontaneous motor activity in each muscle and by correlating the resulting sensor and motor signals. Our results show that, under biologically plausible conditions, the reflex circuitry thus obtained is consistent with that identified in relation to the analogous mammalian reflexes. In addition, they show that the reflex connectivity obtained depends on the morphology of the musculoskeletal system as well as on the environment that it is embedded in.