Monitoring of Optical Networks Using Correlation-Aided Time-Domain Reflectometry with Direct and Coherent Detection

We report on methods to monitor the transmission path in optical networks using a correlation-based OTDR technique with direct and coherent detection. A high probing symbol rate can provide picosecond-accuracy of the fiber propagation delay, while a sensitive phase detection with a high repetition rate allows the monitoring of dynamic effects in the vicinity of the fiber. We discuss various approaches to evaluate the measured traces and show the results of a few monitoring applications.Comment: Invited paper to OECC 2023, Shanghai, July 2-6, 202

Conceptual hydrological model calibration using multi-objective optimization techniques over the transboundary Komadugu-Yobe basin, Lake Chad Area, West Africa

Study Area: The discharge of the transboundary Komadugu-Yobe Basin, Lake Chad Area, West Africa is calibrated using multi-objective optimization techniques. Study focus: The GR5J hydrological model parameters are calibrated using six optimization methods i.e. Local Optimization-Multi Start (LOMS), the Differential Evolution (DE), the Multiobjective Particle the Swarm Optimization (MPSO), the Memetic Algorithm with Local Search Chains (MALS), the Shuffled Complex Evolution-Rosenbrock’s function (SCE-R), and the Bayesian Markov Chain Monte Carlo (MCMC) approach. Three combined objective functions i.e. Root Mean Square Error, Nash- Sutcliffe efficiency, Kling-Gupta efficiency are applied. The calibration process is divided into two separate episodes (1974–2000 and 1980–1995) so as to ascertain the robustness of the calibration approaches. Runoff simulation results are analysed with a timefrequency wavelet transform. New hydrological insights for the region: For calibration and validation stages, all optimization methods simulate the base flow and high flow spells with a satisfactory level of accuracy. For calibration period, MCMC underestimate it by -0.07 mm/day. The performance evaluation shows that MCMC has the highest values of mean absolute error (0.28) and mean square error (0.40) while LOMS and MCMC record a low volumetric efficiency of 0.56. In all cases, the DE and the SCE-R methods perform better than others. The combination of multi-objective functions and multi-optimization techniques improve the model’s parameters stability and the algorithms’ optimization to represent the runoff in the basin

Field demonstration of a tunable WDM-PON system with novel SFP+ modules and centralized wavelength control

We report on a demonstration of a novel tunable WDM-PON system over 25km of field deployed fiber. We show error-free operation at 1 GbE with sensitivity better than -30dBm and centralized control of the ONU wavelengths.This work has been supported by the EU ERA-NET+ projects PIANO+ IMPACT and PIANO+ TUCAN co-funded by the German BMBF, the UK Technology Strategy Board and the Austrian FFG. Also support from the UK EPSRC INTERNET project is acknowledged.This is the author accepted manuscript. The final version is available from OAS Publishing via http://dx.doi.org/10.1364/OFC.2015.M2A.

Non-communicable airway disease and air pollution in three African Countries: Benin, Cameroon and The Gambia

Air pollution exposure can increase the risk of development and exacerbation of chronic airway disease (CAD). We set out to assess CAD patients in Benin, Cameroon and The Gambia and to compare their measured exposures to air pollution. We recruited patients with a diagnosis of CAD from four clinics in the three countries. We collected epidemiological, spirometric and home air pollution data. Of the 98 adults recruited, 56 were men; the mean age was 51.6 years (standard deviation ±17.5). Most (69%) patients resided in cities and ever smoking was highest in Cameroon (23.0%). Cough, wheeze and shortness of breath were reported across the countries. A diagnosis of asthma was present in 74.0%; 16.3% had chronic obstructive pulmonary disease and 4.1% had chronic bronchitis. Prevalence of airflow obstruction was respectively 77.1%, 54.0% and 64.0% in Benin, Cameroon, and Gambia. Across the sites, 18.0% reported >5 exacerbations. The median home particulate matter less than 2.5 μm in diameter (PM2.5) was respectively 13.0 μg/m3, 5.0 μg/m3 and 4.4 μg/m3. The median home carbon monoxide (CO) exposures were respectively 1.6 parts per million (ppm), 0.3 ppm and 0.4 ppm. Home PM2.5 differed significantly between the three countries (P < 0.001) while home CO did not. Based on these results, preventive programmes should focus on ensuring proper spirometric diagnosis, good disease control and reduction in air pollution exposure

Essential Medicines at the National Level : The Global Asthma Network's Essential Asthma Medicines Survey 2014

Patients with asthma need uninterrupted supplies of affordable, quality-assured essential medicines. However, access in many low- and middle-income countries (LMICs) is limited. The World Health Organization (WHO) Non-Communicable Disease (NCD) Global Action Plan 2013-2020 sets an 80% target for essential NCD medicines' availability. Poor access is partly due to medicines not being included on the national Essential Medicines Lists (EML) and/or National Reimbursement Lists (NRL) which guide the provision of free/subsidised medicines. We aimed to determine how many countries have essential asthma medicines on their EML and NRL, which essential asthma medicines, and whether surveys might monitor progress. A cross-sectional survey in 2013-2015 of Global Asthma Network principal investigators generated 111/120 (93%) responses41 high-income countries and territories (HICs); 70 LMICs. Patients in HICs with NRL are best served (91% HICs included ICS (inhaled corticosteroids) and salbutamol). Patients in the 24 (34%) LMICs with no NRL and the 14 (30%) LMICs with an NRL, however no ICS are likely to have very poor access to affordable, quality-assured ICS. Many LMICs do not have essential asthma medicines on their EML or NRL. Technical guidance and advocacy for policy change is required. Improving access to these medicines will improve the health system's capacity to address NCDs.Peer reviewe

Cohort Profile: Burden of Obstructive Lung Disease (BOLD) study

The Burden of Obstructive Lung Disease (BOLD) study was established to assess the prevalence of chronic airflow obstruction, a key characteristic of chronic obstructive pulmonary disease, and its risk factors in adults (≥40 years) from general populations across the world. The baseline study was conducted between 2003 and 2016, in 41 sites across Africa, Asia, Europe, North America, the Caribbean and Oceania, and collected high-quality pre- and post-bronchodilator spirometry from 28 828 participants. The follow-up study was conducted between 2019 and 2021, in 18 sites across Africa, Asia, Europe and the Caribbean. At baseline, there were in these sites 12 502 participants with high-quality spirometry. A total of 6452 were followed up, with 5936 completing the study core questionnaire. Of these, 4044 also provided high-quality pre- and post-bronchodilator spirometry. On both occasions, the core questionnaire covered information on respiratory symptoms, doctor diagnoses, health care use, medication use and ealth status, as well as potential risk factors. Information on occupation, environmental exposures and diet was also collected

Ein Gasgefüllter elektromagnetischer on-line Separator zur Untersuchung kurzlebiger Spaltprodukte

Zur Untersuchung der durch Kernspaltung von $^{235}$U nach Einfang von thermischen Neutronen erzeugten neutronenreichen Spaltprodukte wurde am FRJ-2 Reaktor der Kernforschungsanlage Jülich ein gasgefüllter Separator aufgebaut. Zur Separation wird ein stigmatisch abbildendes Magnetsystem verwendet, wobeider Feldbereich mit einem Gas gefüllt ist. Die Wechselwirkung der schweren Ionen mit dem Füllgas während der Ablenkung im Magnetfeld bewirkt eine Fokussierungunabhängig von der primären Ionenladung und Energie. Der B$\varrho$-Wert hängt näherungsweise nur von der Massen- und Kernladungszahl ab. Die extrem kurze Separationszeit ist allein durch die Flugzeit der Spaltprodukte durch das System gegeben. Gegenüber dem seit dem Jahre 1965 erfolgreich betriebenen kleineren Separator konnten sowohl Strahlintensität wie Auflösung erheblich erhöht werden. Die Erhöhung der Strahlintensität wird erreicht durch die wesentlich höhere Transmission des Ablenksystems. Zu diesem Zweck wurde ein elektrostatischer Spaltproduktleiter in das Strahlrohrsystem eingebaut. Dieser transportiert die Spaltprodukte vom Target in Reaktorkernnähe durch die biologische Abschirmung zum Eintrittsspalt des Magneten und leuchtet diesen mit hoher Teilchendichte aus. Die Steigerung der Auflösung wird erzielt durch den Einsatz eines Magnetsystems mit hoher ionenoptischer Dispersion und kurzer Objekt- und Bildweite. Es wird gezeigt, daß durch Verwendung von He und N$_{2}$ als Gasfüllungen eine eindeutige Identifizierung bisher unbekannter Nuklide möglich ist, wenn deren $\gamma$-Intensität in Abhängigkeit vom B$\varrho$-Wert hinreichend genau bestimmt wird. Mit dem neuen Separator JOSEF ($\underline{J}$ülich-$\underline{O}$n-line $\underline{SE}$parator for $\underline{F}$ission products) können die am kleineren Apparat begonnenen Untersuchungen neutronenreicher Nuklide unter beträchtlich verbesserten Bedingungen fortgesetzt werden. Eine Übersicht über laufende und vorgesehene Messungen wird gegeben. Weitere Verbesserungsmöglichkeiten der Separationsmethode werden diskutiert

Untersuchung über die massenspektrometrische Trennung von Spaltprodukten

Bei der Spaltung schwerer Kerne mit thermischen Neutronen entstehen Spaltprodukte der Masse M = 80 - 155, der Energie 50 bis 110 MeV und der Ionenladung e = 14 - 28. Durch eine Ablenkung der energiereichen Ionen in einem Massenspektrographen erreicht man für eine feste Ladung in 10$^{-6}$ sec nach der Spaltungeine Trennung nach der Masse und der Energie. Es können kernspektroskopische Untersuchungen kurzlebiger Emitter vorgenommen werden. Ferner sind Untersuchungen über den Spaltvorgang möglich, die an abgebremsten Spaltprodukten nicht mehr möglich sind. Die Energie-, Massen- und Kernladungsverteilung bei der Spaltung kann untersucht werden. Um die Spaltprodukte nach der Masse zu trennen, benötigt man einen Massenspektrographen mit möglichst guten fokussierenden Eigenschaften für einen$\frac{M}{e}$ - Wert (stigmatische Abbildung mit kleinen Bildfehlern). Gefordert wird ferner eine vom Apparat hindurchgelassene Energiebreite in der Größe der mittleren Halbwertsbreite der Energieverteilung der Spaltprodukte von etwa 13%. Um die Energieverteilung der Spaltprodukte bestimmter Masse zu untersuchen, muß die Möglichkeit bestehen, den Apparat mit einer hierfür geeigneten höheren Energieauflösung zu betreiben.Zweck der folgenden Studie ist, die verschiedenen Möglichkeiten, die sich für eine Verwirklichung der oben gesetzten Ziele anbieten, gegeneinander abzuwägen. In Teil I wird untersucht, welches Auflösungsvermögen des Hassenspektrographen für die beiden Verwendungszwecke, die beimischungsfreie Trennung nach der Masse und die Untersuchung der Energieverteilung, ausreichend ist. In Teil II werden die für die Trennung von Spaltprodukten geeigneten Massenspektrographen erläutert und verglichen. Für die Untersuchung unabgebremster, schneller Spaltprodukte bringen Parabelspektrographen gegenüber anderen möglichen Massenspektrographen einen Intensitätsgewinn von ungefähr einem Faktor 10. Eine Vergrößerung der Strahlintensität um mindestens einen Faktor 100 gegenüber bestehenden Apparaten erscheint möglich. Ein zusätzlicher Intensitätsgewinn ist durch Erhöhung des Neutronenflusses möglich. Falls Spektrometer an Höchstflußreaktoren in durchgehenden Strahlrohren rechtzeitig eingeplant werden, könnte verglichen mit der z. Zt. am Forschungsreaktor München vorhandenen Intensität mit einer ungefähr um den Faktor 2 • 10$^{4}$ erhöhten Intensität gerechnet werden