Etude système de diodes lasers à verrouillage de modes pour la radio-sur-fibre en bande millimétrique

Ce travail de thèse s inscrit dans la recherche des solutions économiquementviables pour des réseaux personnels à hauts débits (plusieurs Gbps à plusieursdizaines de Gbps) opérationnels en bande millimétrique autour de 60 GHz. Aucas où ces réseaux servent un nombre élevé d utilisateurs, ils comprendront unemultitude d antennes afin d assurer l accès sans fil rapide. Afin de réduire aumaximum le coût d un module d antenne, les réseaux doivent fournir un signalanalogue à des porteuses millimetriques. Une solution prometteuse pour les systèmesde distribution qui correspond à ces besoins sont des structures à fibreoptique, laquelle permet une transmission à faibles pertes et à haute bande passante.On parle de l approche "radio-sur-fibre" (en anglais, radio-over-fiber). Laproblématique est de pouvoir générer et moduler un signal aux fréquences millimétriqueslors de la transmission optique - et ce avec des composant bas coûts.La technique utilisée dans le cadre de cette thèse est l emploi des diodes laser àverrouillage de modes. Ces derniers vont pouvoir générer des hautes fréquencestout en ne nécessitant qu une alimentation continue, et ils peuvent être modulésde manière directe ou externe. Les lasers à semi-conducteurs employés ici sontd une génération encore à l état d étude puisqu il s agit des lasers à boites (ouîlots) quantiques. Ces lasers ont montrés de très bonnes capacités à générer dessignaux électriques aux fréquences autour de 60 GHz, bien qu ayant encore, pourl instant, à une stabilité de fréquence (ou de phase) limitée. Dans le cadre des systèmesde communication opto/micro-ondes, peu de travaux approfondis ont étémenés sur ces structures.Au cours de cette thèse, plusieurs études ont été effectuées. La première portesur les propriétés générales d un système construit à partir de ce type de laser(puissances disponibles, figure de bruit, linéarité etc.). Une deuxième étude aété consacrée aux effets de la propagation des signaux dans les systèmes baséssur les lasers à verrouillage de modes, notamment de la dispersion chromatiquelaquelle a un effet considérable sur les distances de transmission. Les deux étudesmettent en avant l importance d une limitation du nombre de modes générés parla diode laser afin d optimiser non seulement le gain du lien et la puissance RFrécupérée, mais aussi la figure de bruit du système. Lors d une troisième étude, lastabilité en fréquence/phase s est révélée critique, car le bruit de fréquence/phaselimite la qualité de la transmission en introduisant un plancher d erreur mêmepour des rapports signal-a-bruit très élevés. Des différentes générations de lasersà boites (îlots) quantiques et à verrouillage de modes ont été testées. Le problèmedu bruit de fréquence et de phase persiste et ne peut pas être résolu en utilisantles techniques classiques comme les boucles à verrouillage de phase conventionnelles.Une solution pour ce problème a été développée pour les systèmes detransmission; elle permet simultanément un ajustement de fréquence supérieure(précision de quelques Hz à quelques kHz) à celle donnée par le processus de fabricationdes diodes lasers (précision de quelques GHz), ainsi qu une stabilisationde fréquence et de phase.This dissertation is related to the search for an economically sustainable solutionfor high data rate (several Gbps to several tens of Gbps) personal area networksoperating in the millimeter-wave region around 60 GHz. If such networks supplya large number of users, they need to encompass a multitude of antenna pointsin order to assure wireless access to the network. With the aim of reducing thecost of an antenna module, the networks should at best provide quasi "readyto-radiate" signals to the modules, i.e. at millimeter-wave carrier frequencies.Thanks to their low transmission loss and their high bandwidth, optical fiber distributionarchitectures represent a promising solution. The technique is referredto as the so-called "radio-over-fiber" approach whereby the analog radio signalwill be transported to the access point by an optical wave. The challenge herebyis the generation and modulation of an optical signal by a millimeter-wave radiosignal using preferably cost-efficient system components. The technique proposedherein is based on the use of mode-locked laser diodes which can generatesignals at very high frequencies under the condition of continuous current supply.Mode-locked laser diodes can be modulated both directly and externally. Thediodes employed in this work are based on so-called quantum dots (or quantumdashes); these are material structures which are themselves still subject to intensivephysical research. Signals at millimeter-wave frequencies (around 60 GHz)can easily be generated by such lasers. However, their frequency and phase stabilityis as yet limited. In the context of radio-over-fiber communication systems,these structures have not yet been studied in detail.In the course of this dissertation, several aspects are considered. A first systemstudy treats the basic properties of a system built from this type of laser source(available signal power, system noise figure, linearity etc.). A second study isdevoted to an investigation of propagation effects like dispersion, which considerablyinfluence the attainable transmission distances. An essential result of bothstudies is the importance of limiting the laser spectrum to a small number of lasermodes for an optimization of link gain, generated RF power, and system noisefigure. A third study deals with the limited frequency and phase stability whichturn out to be critical factors for transmission quality. The study of several generationsof quantum dot/dash lasers has revealed that the problems of frequencyand phase noise persist and cannot be solved using classical techniques involvinge.g. conventional phase-locked loops. In this dissertation, a solution is presentedwhich not only allows a more precise adjustment of the laser frequency (precisionin the order of Hz to kHz) than that given by the manufacturing process of thelaser (precision in the order of GHz), but also enables a stabilization of frequencyand phase.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

A rational two-step approach to KRAS mutation testing in colorectal cancer using high resolution melting analysis and pyrosequencing

HRM analysis of NRAS codon 61. (TIF 553 kb

Wet chemical polishing for industrial type PERC solar cells

Industrial PERC cell process flows typically apply the polishing of the rear side after texturing as well as the edge isolation after POCl3 diffusion. In this paper, we present a novel single step polishing process which we apply post double sided texturing and diffusion in order to remove the rear emitter and to reduce the rear surface roughness. One challenge is to minimize the etch back of the front side emitter during rear side polishing due to the reactive gas phase of the polishing process. By optimizing the polishing process, we are able to limit the increase of the emitter sheet resistance below 5 Ω/sq. However, the wet cleaning post polishing contributes an additional 20 Ω/sq emitter sheet resistance increase which is subject to further optimization. We compensate the emitter sheet resistance increase due to wet cleaning by applying a 45 Ω/sq POCl3 diffusion instead of a 60 Ω/sq diffusion. The resulting PERC solar cells with polished rear surface post texture and diffusion show conversion efficiencies up to 19.6% which is comparable to the reference PERC cells which apply a rear protection layer instead of a polishing process.German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety/0325296Heraeus Precious MetalsRenaSingulus TechnologiesSolar Worl

Biochemical characterization and cellular imaging of a novel, membrane permeable fluorescent cAMP analog

<p><b>Background</b></p> <p>A novel fluorescent cAMP analog (8-[Pharos-575]- adenosine-3', 5'-cyclic monophosphate) was characterized with respect to its spectral properties, its ability to bind to and activate three main isoenzymes of the cAMP-dependent protein kinase (PKA-Iα, PKA-IIα, PKA-IIβ) in vitro, its stability towards phosphodiesterase and its ability to permeate into cultured eukaryotic cells using resonance energy transfer based indicators, and conventional fluorescence imaging.</p> <p><b>Results</b></p> <p>The Pharos fluorophore is characterized by a Stokes shift of 42 nm with an absorption maximum at 575 nm and the emission peaking at 617 nm. The quantum yield is 30%. Incubation of the compound to RIIα and RIIβ subunits increases the amplitude of excitation and absorption maxima significantly; no major change was observed with RIα. In vitro binding of the compound to RIα subunit and activation of the PKA-Iα holoenzyme was essentially equivalent to cAMP; RII subunits bound the fluorescent analog up to ten times less efficiently, resulting in about two times reduced apparent activation constants of the holoenzymes compared to cAMP. The cellular uptake of the fluorescent analog was investigated by cAMP indicators. It was estimated that about 7 μM of the fluorescent cAMP analog is available to the indicator after one hour of incubation and that about 600 μM of the compound had to be added to intact cells to half-maximally dissociate a PKA type IIα sensor.</p> <p><b>Conclusion</b></p> <p>The novel analog combines good membrane permeability- comparable to 8-Br-cAMP – with superior spectral properties of a modern, red-shifted fluorophore. GFP-tagged regulatory subunits of PKA and the analog co-localized. Furthermore, it is a potent, PDE-resistant activator of PKA-I and -II, suitable for in vitro applications and spatial distribution evaluations in living cells.</p&gt

Implementation in nursing and midwifery. A scoping review

Hintergrund: Evidenzbasiertes Wissen steht im Pflege- und Hebammenbereich zunehmend zur Verfügung, wird aber nicht automatisch in die Praxis umgesetzt. Implementationsforschung gewinnt daher immer grössere Bedeutung. Die international verfügbaren Forschungsergebnisse zu den Faktoren, die zum Gelingen einer Implementation beitragen, sind bislang noch nicht genügend aufbereitet worden. Gegenstand des Artikels: Im vorliegenden Scoping Review wird der Frage nachgegangen, welche Arbeiten zur gelungenen Vorbereitung, Durchführung und Aufrechterhaltung von Interventionen im Bereich der Pflege- und Hebammenarbeit vorliegen. Methode: In der für Scoping Reviews vorgesehenen, systematischen Vorgehensweise wurden einschlägige Datenbanken durchsucht, um Reviews und Studien zur Implementationsforschung im Bereich Pflege und Hebammenarbeit aufzufinden. Der Auswahlprozess, der zur Trefferliste führte, und die Charakteristika der eingeschlossenen Studien werden in Abbildungen und Tabellen strukturiert aufbereitet. Ergebnis: In vier Reviews und 38 Studien, die den Einschlusskriterien entsprechen, werden verschiedene Faktoren mit gelungener Implementation verbunden. Für die eingeschlossenen Studien werden folgende vier Kategorien aufgestellt: (1) Arbeitsplatzkultur mit 16 Nennungen, (2) Leitungskultur: 28 Nennungen, (3) Ressourcen: 4 Nennungen und (4) Training mit 22 Nennungen. Je nach Phase der Implementation (Vorbereitung, Durchführung oder Aufrechterhaltung) kommt ihnen eine etwas andere Bedeutung zu. Zusammenfassung: Das Review bietet eine Orientierung im Feld der Implementationsforschung und zeigt Design, Thema und Ergebnis der eingeschlossenen Studien auf. Nur wenige Studien berücksichtigen relevante Theorien und zeigen den Einfluss sowohl der Forschenden als auch der Zielgruppe auf den Implementationsprozess oder die genaue Beschreibung der Umstände, in denen die Implementation stattfindet, auf. Background: Evidence-based expertise in nursing and midwifery is growing but is not automatically turned into practice. The importance of implementation research is therefore increasing. International research results on factors facilitating implementation have not yet been sufficiently presented. Objective: This scoping review will explore the findings on successful preparation, realisation and maintenance of interventions in nursing and midwifery. Method: Based on an existing systematic approach, relevant data bases were accessed to identify original studies relating to implementation research in nursing and midwifery. The process of study selection and the characteristics of the included studies were charted. Findings: In the four reviews and 38 studies which met the inclusion criteria, various factors leading to successful implementation are identified. Based on the included studies, four facilitating factors can be pinpointed: (1) workplace culture (16 entries), (2) leadership culture (28 entries), (3) resources (4 entries), and (4) training (22 entries). Depending on the specific phase of the implementation process (preparation, realisation, or maintenance), these factors will vary in importance. Conclusion: This scoping review provides an orientation for the field of implementation research and it maps the design, themes and results of the studies included. It should be noted that few studies take into consideration the relevant theories, as well as the influence that the researchers and the target group may have on the implementation process, or provide an exact description of the setting in which the implementation takes place

Readthrough of nonsense mutations in Rett syndrome: evaluation of novel aminoglycosides and generation of a new mouse model

Thirty-five percent of patients with Rett syndrome carry nonsense mutations in the MECP2 gene. We have recently shown in transfected HeLa cells that readthrough of nonsense mutations in the MECP2 gene can be achieved by treatment with gentamicin and geneticin. This study was performed to test if readthrough can also be achieved in cells endogenously expressing mutant MeCP2 and to evaluate potentially more effective readthrough compounds. A mouse model was generated carrying the R168X mutation in the MECP2 gene. Transfected HeLa cells expressing mutated MeCP2 fusion proteins and mouse ear fibroblasts isolated from the new mouse model were treated with gentamicin and the novel aminoglycosides NB30, NB54, and NB84. The localization of the readthrough product was tested by immunofluorescence. Readthrough of the R168X mutation in mouse ear fibroblasts using gentamicin was detected but at lower level than in HeLa cells. As expected, the readthrough product, full-length Mecp2 protein, was located in the nucleus. NB54 and NB84 induced readthrough more effectively than gentamicin, while NB30 was less effective. Readthrough of nonsense mutations can be achieved not only in transfected HeLa cells but also in fibroblasts of the newly generated Mecp2R168X mouse model. NB54 and NB84 were more effective than gentamicin and are therefore promising candidates for readthrough therapy in Rett syndrome patients

High β-1,4-Galactosyltransferase-I expression in peripheral T-lymphocytes is associated with a low risk of relapse in germ-cell cancer patients receiving high-dose chemotherapy with autologous stem cell reinfusion.

Survival of patients with germ-cell cancer (GCC) and primary progression or relapse after cisplatin-based first-line chemotherapy is highly heterogeneous, ranging from close to zero to more than 70%. We investigated β-1,4-Galactosyltransferase-I () expression levels in peripheral lymphocytes in a cohort of 46 testicular cancer patients. enhances immune cell crosstalk via glycosylation of surface molecules. A high expression level of in T-lymphocytes, but not in monocytes, was associated with a lower risk of relapse with a hazard ratio (HR) of 0.66 (95% confidence interval (CI) of HR: 0.45-0.97; = 0.02) upon multivariate Cox regression analysis. Correspondingly, interleukin 10 (IL10), a cytokine released by cytotoxic T-cells, was likewise significantly elevated in T-lymphocytes of non-relapse GCC patients (HR: 0.3; 95% CI of HR: 0.14-0.65; = 0.002). Our data indicate that glycosylation and activation of T-lymphocytes may play a pivotal role in disease control in GCC patients with primary progressive or relapsed disease

Diverse Applications of Nanomedicine

The design and use of materials in the nanoscale size range for addressing medical and health-related issues continues to receive increasing interest. Research in nanomedicine spans a multitude of areas, including drug delivery, vaccine development, antibacterial, diagnosis and imaging tools, wearable devices, implants, high-throughput screening platforms, etc. using biological, nonbiological, biomimetic, or hybrid materials. Many of these developments are starting to be translated into viable clinical products. Here, we provide an overview of recent developments in nanomedicine and highlight the current challenges and upcoming opportunities for the field and translation to the clinic. \ua9 2017 American Chemical Society

Etude système de diodes lasers à verrouillage de modes pour la radio-sur-fibre en bande millimétrique

Die vorliegende Dissertation steht im Zusammenhang mit der Suche nach wirtschaftlichtragfähigen Lösungen zum Aufbau hochdatenratiger Heimnetzwerke(einige Gbps bis einige zehn Gbps), so genannter Personal area-Netzwerke imMillimeterwellenbereich um 60 GHz. Sollen diese Netze eine große Anzahl vonNutzern versorgen, wird eine Vielzahl von Zugangspunkten - also Antennenmodulen- benötigt, um den drahtlosen Netzanschluss zu ermöglichen. Um dieKosten eines Antennenmoduls soweit wie möglich zu senken, sollen die Netzequasi "abstrahlfertige" Signale an die Module liefern, d. h. auf Trägerfrequenzenim Millimeterwellenbereich. Glasfaserbasierte Verteilsysteme werden dankihrer geringen Leitungsverluste und ihrer hohen Bandbreite diesem Anspruchgerecht. Man spricht hier vom so genannten Radio-over-fiber-Ansatz, wobei dasanaloge Signal von einer optischen Welle zum Zugangspunkt transportiert wird.Die Herausforderung liegt hierbei in der Generierung und Modulation eines optischenSignals mit einem Nutzsignal imMillimeterwellenbereich - und das unterVerwendung möglichst kostengünstiger Komponenten. Die hier vorgeschlageneTechnik basiert auf der Nutzung von modengekoppelten Laserdioden, welcheallein bei Gleichstromversorgung Signale bei hohen Frequenzen erzeugen undsowohl direkt als auch extern moduliert werden können. Die Dioden, welche hierzur Verwendung kommen, basieren auf so genannten Quantenpunkten (englisch:quantum dot/quantum dash); es sind Strukturen, die selbst noch Gegenstand intensiverphysikalischer Forschung sind. Signale bei Frequenzen um 60 GHz könnenleicht von diesen Lasern erzeugt werden, wenn auch bisher nur bei begrenzterFrequenz- und Phasenstabilität. Im Kontext von Radio-over-fiber-Systemenwurden diese Strukturen noch nicht untersucht.Im Rahmen dieser Dissertation wurden mehrere Aspekte betrachtet. Eine ersteSystemstudie behandelt die grundlegendenEigenschaften eines Systems, welchesauf dieser Art von Lasern basiert (verfügbare Leistung, Rauschzahl, Linearitätusw.). Eine zweite Untersuchung ist der Erforschung von Ausbreitungseffektenwie etwa Dispersion gewidmet, welche die erreichbaren Entfernungen maßgeblichbeeinflusst. Ein wesentliches Ergebnis beider Studien ist die Relevanzeiner Begrenzung des Laserspektrums auf wenige Moden zur Optimierung vonGewinn, Hochfrequenz-Leistung und Rauschzahl. Eine dritte Studie untersuchtdie Frequenz-und die Phasenstabilität, welche sich als kritisch für die Übertragungsqualitäterweisen. Die Untersuchung von mehreren Generationen von modengekoppeltenQuantenpunktlasern hat ergeben, dass das Problem des FrequenzundPhasenrauschens fortbesteht und nicht auf konventionellem Weg wie z.B.durch die Verwendung von klassischen Phasenregelkreisen gelöst werden kann.Im Rahmen der Arbeit wurde eine Lösung für dieses Problem gefunden, welcheerstens eine bessere Feineinstellung der Frequenz erlaubt (Genauigkeit von Hzbis kHz), als sie durch den Laserfertigungsprozess gegeben ist (Genauigkeit vonGHz), und zweitens eine Stabilisierung von Frequenz und Phase ermöglicht.This dissertation is related to the search for an economically sustainable solutionfor high data rate (several Gbps to several tens of Gbps) personal area networksoperating in the millimeter-wave region around 60 GHz. If such networks supplya large number of users, they need to encompass a multitude of antenna pointsin order to assure wireless access to the network. With the aim of reducing thecost of an antenna module, the networks should at best provide quasi "readyto-radiate" signals to the modules, i.e. at millimeter-wave carrier frequencies.Thanks to their low transmission loss and their high bandwidth, optical fiber distributionarchitectures represent a promising solution. The technique is referredto as the so-called "radio-over-fiber" approach whereby the analog radio signalwill be transported to the access point by an optical wave. The challenge herebyis the generation and modulation of an optical signal by a millimeter-wave radiosignal using preferably cost-efficient system components. The technique proposedherein is based on the use of mode-locked laser diodes which can generatesignals at very high frequencies under the condition of continuous current supply.Mode-locked laser diodes can be modulated both directly and externally. Thediodes employed in this work are based on so-called quantum dots (or quantumdashes); these are material structures which are themselves still subject to intensivephysical research. Signals at millimeter-wave frequencies (around 60 GHz)can easily be generated by such lasers. However, their frequency and phase stabilityis as yet limited. In the context of radio-over-fiber communication systems,these structures have not yet been studied in detail.In the course of this dissertation, several aspects are considered. A first systemstudy treats the basic properties of a system built from this type of laser source(available signal power, system noise figure, linearity etc.). A second study isdevoted to an investigation of propagation effects like dispersion, which considerablyinfluence the attainable transmission distances. An essential result of bothstudies is the importance of limiting the laser spectrum to a small number of lasermodes for an optimization of link gain, generated RF power, and system noisefigure. A third study deals with the limited frequency and phase stability whichturn out to be critical factors for transmission quality. The study of several generationsof quantum dot/dash lasers has revealed that the problems of frequencyand phase noise persist and cannot be solved using classical techniques involvinge.g. conventional phase-locked loops. In this dissertation, a solution is presentedwhich not only allows a more precise adjustment of the laser frequency (precisionin the order of Hz to kHz) than that given by the manufacturing process of thelaser (precision in the order of GHz), but also enables a stabilization of frequencyand phase.Ce travail de thèse s’inscrit dans la recherche des solutions économiquementviables pour des réseaux personnels à hauts débits (plusieurs Gbps à plusieursdizaines de Gbps) opérationnels en bande millimétrique autour de 60 GHz. Aucas où ces réseaux servent un nombre élevé d’utilisateurs, ils comprendront unemultitude d’antennes afin d’assurer l’accès sans fil rapide. Afin de réduire aumaximum le coût d’un module d’antenne, les réseaux doivent fournir un signalanalogue à des porteuses millimetriques. Une solution prometteuse pour les systèmesde distribution qui correspond à ces besoins sont des structures à fibreoptique, laquelle permet une transmission à faibles pertes et à haute bande passante.On parle de l’approche "radio-sur-fibre" (en anglais, radio-over-fiber). Laproblématique est de pouvoir générer et moduler un signal aux fréquences millimétriqueslors de la transmission optique - et ce avec des composant bas coûts.La technique utilisée dans le cadre de cette thèse est l’emploi des diodes laser àverrouillage de modes. Ces derniers vont pouvoir générer des hautes fréquencestout en ne nécessitant qu’une alimentation continue, et ils peuvent être modulésde manière directe ou externe. Les lasers à semi-conducteurs employés ici sontd’une génération encore à l’état d’étude puisqu’il s’agit des lasers à boites (ouîlots) quantiques. Ces lasers ont montrés de très bonnes capacités à générer dessignaux électriques aux fréquences autour de 60 GHz, bien qu’ayant encore, pourl’instant, à une stabilité de fréquence (ou de phase) limitée. Dans le cadre des systèmesde communication opto/micro-ondes, peu de travaux approfondis ont étémenés sur ces structures.Au cours de cette thèse, plusieurs études ont été effectuées. La première portesur les propriétés générales d’un système construit à partir de ce type de laser(puissances disponibles, figure de bruit, linéarité etc.). Une deuxième étude aété consacrée aux effets de la propagation des signaux dans les systèmes baséssur les lasers à verrouillage de modes, notamment de la dispersion chromatiquelaquelle a un effet considérable sur les distances de transmission. Les deux étudesmettent en avant l’importance d’une limitation du nombre de modes générés parla diode laser afin d’optimiser non seulement le gain du lien et la puissance RFrécupérée, mais aussi la figure de bruit du système. Lors d’une troisième étude, lastabilité en fréquence/phase s’est révélée critique, car le bruit de fréquence/phaselimite la qualité de la transmission en introduisant un plancher d’erreur mêmepour des rapports signal-a-bruit très élevés. Des différentes générations de lasersà boites (îlots) quantiques et à verrouillage de modes ont été testées. Le problèmedu bruit de fréquence et de phase persiste et ne peut pas être résolu en utilisantles techniques classiques comme les boucles à verrouillage de phase conventionnelles.Une solution pour ce problème a été développée pour les systèmes detransmission; elle permet simultanément un ajustement de fréquence supérieure(précision de quelques Hz à quelques kHz) à celle donnée par le processus de fabricationdes diodes lasers (précision de quelques GHz), ainsi qu’une stabilisationde fréquence et de phase