DE102005018093A1

DE102005018093A1 - Optischer Drehübertrager mit Prismenkoppler

Info

Publication number: DE102005018093A1
Application number: DE102005018093A
Authority: DE
Inventors: Harry Schilling; Maren Isert; Thomas Tartler; Rainer Hutterer; Georg Lohr
Original assignee: Schleifring und Apparatebau GmbH
Current assignee: Schleifring und Apparatebau GmbH
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2006-04-20

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen Einheiten, welche entlang vorgegebener Bahnen beweglich sind. DOLLAR A Die Vorrichtung umfasst mindestens einen Lichtleiter zur Führung des Lichtes sowie ein in geringem Abstand zum Lichtleiter beweglich angeordnetes Prisma zur Lichtein- bzw. -auskopplung.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungssystem zur optischen Übertragung von Daten mittels Lichtleitern, wobei Sender und/oder Empfänger entlang eines Lichtleiters bewegt oder unterschiedlich positioniert werden können.
Derartige Datenübertragungssysteme werden beispielsweise in einer linearen Ausführung in Krananlagen oder anderen Fördersystemen zur Datenübertragung zwischen dem beweglichen Kran und einer stationären Steuereinheit eingesetzt. Ein anderes Anwendungsgebiet dieser Datenübertragungssysteme in einer kreisförmigen Ausführung ist die Übertragung zwischen gegeneinander drehbaren Teilen wie beispielsweise in einem Computertomographen zwischen dem Rotor, welcher die Röntgenröhre sowie den Detektor trägt, und einer stationären Auswerteeinheit, welche die Bilddaten verarbeitet und anzeigt.

In der US-Patentschrift 4,962,986 wird eine Vorrichtung beschrieben, in der zur Lichtein- und Auskopplung in lichtleitende Fasern ein Koppelmedium mit höherem Brechungsindex als die Umgebung in direkten Kontakt mit dem Faserkern gebracht wird. Damit erfolgt eine Ablen kung des in der Faser transportierten Lichts in das Koppelmedium.

In Tamir, „Integrated Optics", Springer Verlag, Berlin, 1979, Seite 87 ist eine weitere Vorrichtung zur optischen Übertragung beschrieben. Es wird darin das zur Auskopplung dienende Prisma in einem möglichst geringen Abstand über den Faserkern positioniert. Um hier einen vernünftigen Kopplungswirkungsgrad zu erreichen, muss der Abstand zwischen dem Prisma und dem Faserkern in der Größenordnung der Lichtwellenlänge liegen.

In diesen Ausführungen wird auf den Begriff Lichtleiter als allgemeiner Begriff Bezug genommen. Dieser Begriff bezieht sich auf die bevorzugte Ausführungsform als Lichtwellenleiter, insbesondere eine Faser, da gerade über längere Strecken Licht nur mit einem Lichtwellenleiter dämpfungsarm zu führen ist. Selbstverständlich ist der Gegenstand der Erfindung gleichwirkend auch auf alle anderen Arten von Lichtleitern anwendbar. Es wird also in diesem Dokument zwischen diesen Begriffen nicht weiter unterschieden.

Weiterhin wird in diesen Ausführungen auf den Begriff Prisma als Koppelelement Bezug genommen, da dies der bevorzugten Ausführung eines Koppelelements entspricht. Es sollen damit aber auch andere gleichwirkende Koppelelemente erfasst werden, wie angeschliffene Fasern oder Halbkugeln, welche eine Verkoppelung im Nahfeld des Lichtleiters ermöglichen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Datenübertragungssystem bereitzustellen, das die zuvor genannten Nachteile nicht mehr aufweist und insbesondere zu berührungsfreien Übertragung hoher Datenraten entlang einer größeren Weglänge mit Geschwindigkeiten im Bereich bis mehrere m/s bei vergleichsweise niedrigen Herstellungskosten geeignet ist.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Zur Vereinfachung der Darstellung wird nachfolgend auf eine Übertragung von dem rotierenden Teil auf das feststehende Teil eines Computertomographen Bezug genommen. Selbstverständlich ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch in umgekehrter Übertragungsrichtung einsetzbar. Ebenso kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch in anderen Anwendungen zur Drehübertragung und ebenso zur linearen Übertragung zweier gegeneinander beweglichen Einheiten herangezogen werden.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Übertragung optischer Signale zwischen wenigstens zwei gegeneinander beweglichen Einheiten, insbesondere zwischen den drehenden Teilen eines Computertomographen umfasst:

– eine erste Einheit 1, welche einen entlang der Bahn der Bewegung angeordneten Lichtleiter 3 aufweist, wobei der Kern des Lichtleiters entlang seiner Achse nur teilweise von einem Mantel umschlossen ist,
– eine zweite Einheit 2, welche einen entlang des Lichtleiters 3 beweglichen Koppler 4 zur Ein- bzw. Auskopplung optischer Signale in bzw. aus dem Lichtleiter 3 aufweist,
– mindestens einen optischen Sender 5 (Lichtquelle) und
– mindestens einen optischen Empfänger 6.

Zur Verbindung zwischen wenigstens einem optischen Sender 5 und einem optischen Empfänger 6 besteht ein optischer Pfad 7. Dieser führt über den Lichtleiter 3 und den Koppler 4.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst weiterhin als Bestandteil des Kopplers 4 wenigstens ein Prisma 13a, 13b zur Lichtein- bzw. Auskopplung, welches mit geringem Abstand über einem Lichtleiter 3, vorzugsweise einer optischen Faser, geführt wird um in diesen Licht ein- bzw. auszukoppeln. Eine präzise Führung des Prismas erfolgt hierbei vorteilhafterweise unter Ausnutzung des Hydrodynamischen Paradoxons, auch als Bernoulli-Effekt bekannt, auf einem dünnen Luftfilm. Derartige dünne Luftfilme ermöglichen eine präzise Lagerung mit Abständen im Bereich einiger Mikrometer. Die mechanische Steifigkeit derartiger Luftfilme ist sehr hoch, so dass auch Änderungen in der Andruckkraft, wie sie beispielsweise bei Höhenänderungen aufgrund mechanischer Toleranzen oder mechanischen Beschleunigungen auftreten, nur einen geringen Einfluss auf die Dicke des Luftfilms und somit den Abstand des Prismas zum Lichtleiter haben.

Um eine Ein- bzw. Auskopplung zu ermöglichen ist der Kern 11 des Lichtleiters 3 entlang seiner Achse nur teilweise von einem Mantel umschlossen. Hierbei weisen zumindest die zur Ankopplung des Prismas dienenden Stellen keinen Mantel 12 auf. So kann der Lichtleiter beispielsweise von vorneherein nur teilummantelt gefertigt werden. Ebenso ist es aber möglich, von einem vollständig ummantelten Lichtleiter nachträglich einen Teil des Mantels zu entfernen. Dies kann beispielsweise durch Abschleifen erfolgen.

Besonders günstig ist es, wenn der Kern 11 derart gestaltet ist, dass er eine definierte Fläche zur Ankopplung an das Prisma aufweist. Somit ist ein bestimmter Teil der Oberfläche des Kerns zur Ankopplung an das Prisma vorgesehen.

[GL1]

Die [GL2] Erfindung sieht mindestens ein variables optisches Dämpfungsglied 8 in einem optischen Pfad 7 vor, welches die optische Dämpfung des optischen Pfades 7 in einem vorgegebenen Toleranzbereich, vorteilhafterweise [GL3] auf einem vorgegebenen konstanten Wert hält.

Die [GL4] Steuerung der Dämpfung bzw. Lichtleistung erfolgt vorzugsweise durch eine Steuereinheit 9.

Eine [GL5] andere Ausgestaltung der Erfindung sieht mindestens einen in der Leistung steuerbaren optischen Sender 5 in einem optischen Pfad 7 vor, welches die optische Dämpfung des optischen Pfades 7 in einem vorgegebenen Toleranzbereich, vorteilhafterweise auf einem vorgegebenen konstanten Wert hält.

In [GL6] einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens ein optischer Empfänger 6 als Wandler optischer Signale in elektrische Signale ausgelegt. Weiterhin sind Mittel zur elektrischen Steuerung der elektrischen Empfindlichkeit bzw. Verstärkung vorgesehen. Es ist eine Steuereinheit 9 vorgesehen, welche die elektrische Empfindlichkeit bzw. Verstärkung oder auch (elektrische) spektrale Eigenschaften des optischen Empfängers derart steuert, dass die elektrische Signalamplitude oder andere elektrische Parameter wie Störabstand, Signalverlauf oder Augenmuster in einem vorgegebenen Toleranzbereich liegen.

Es kann auch mindestens ein variables optisches Dämpfungsglied 8 als optisch aktives Medium ausgeführt sein, welches entsprechend der einfallenden Lichtintensität seine Dämpfung ändert. Alternative Ausführungsformen umfassen eine optische Blende, wie sie beispielsweise bei Kameraobjektiven eingesetzt wird, einen Graukeil, welcher entsprechend der benötigten Dämpfung in den Strahlengang eingebracht wird, ein doppelbrechendes Element, beispielsweise als LCD, realisiert.

Ausführungsformen der Steuereinheit umfassen die Steuerung abhängig von der relativen Position der ersten Einheit gegenüber der zweiten Einheit, eine Steuereinheit die durch eine Rückkopplung in eine Regelschleife zur Regelung der Ausgangsgröße eingebunden ist, sowie eine Steuereinheit mit einem mechanischen Getriebe.

[GL8]

Weiterhin [GL9] kann erfindungsgemäß in einer Anordnung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wenigstens einer der beweglichen Einheiten eine Diagnoseeinheit zugeordnet sein. Diese Diagnoseeinheit ermittelt Parameter wenigstens eines optischen Pfades und/oder weiterer Bauteile oder Baugruppen an wenigstens einer der beweglichen Einheiten und signalisiert diese an einem Benutzer oder übermittelt diese an eine zentrale Steuereinheit. Vorteilhafterweise [GL10] werden insbesondere kritische Parameter, wie Signalamplitude, Störabstand, Signalverlauf oder Augenmuster ermittelt.

[GL11]

Eine [GL12] weitere erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weist eine Schaltung zur Signalaufbereitung auf, welche die Steilheit der Signalflanken des von der Datenquelle gelieferten digitalen Signals derart erhöht, dass die Kehrwerte von Anstiegs und Abfallzeit jeweils größer als die untere Grenzefrequenz der gesamten Übertragungsstrecke sind. Hierbei mit einbezogen ist auch die Grenzfrequenz der elektrischen Komponenten. Durch die Übertragung solcher Signale über eine bandbegrenzte Datenstrecke entstehen dann schmale Pulse an den Stellen der Signalflanken. Diese können nun durch eine geeignete Auswerteschaltung erkannt und wieder zu den richtigen Signalen auf der Senderseite rekonstruiert werden. Zur Rekonstruktion kann beispielsweise ein Flipflop oder auch ein Komparator mit Hysterese eingesetzt werden. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es nun möglich, auch beliebige langsame Signale, das heißt Pulsfolgen mit beliebig großen Abständen über bandbegrenzte optische Datenstrecken entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu übertragen.

Eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sieht eine Reinigungseinheit 40, 41 zur Entfernung von Schmutz und/oder Staubpartikeln von dem Lichtleiter 3 vor. Die Aufgabe der Reinigungseinheit ist es primär, Verschmutzungen von dem Lichtleiter 3 zu entfernen. Weiterhin können selbstverständlich auch Verschmutzungen von umgebenden Bauteilen, wie einer Lagerung, insbesondere einer Luftlagerung entfernt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Reinigungseinheit 40 mit wenigstens einer zweiten Einheit 2 derart verbunden, so dass diese zusammen mit der zweiten Einheit 2 entlang des Lichtleiters 3 bewegbar ist. Somit bewegt sich die Reinigungseinheit zusammen mit der Bewegung der zweiten Einheit. Dadurch lässt sich eine einfache Halte- und Antriebs- Konstruktion für die Reinigungseinheit 40 realisieren. Besonders günstig ist es, wenn die Reinigungseinheit in Bewegungsrichtung vor einem Lichtkoppler 4 geführt wird, so dass der Lichtleiter vor der Übertragung gereinigt wird. Bei Ausführungen mit flüssigen Reinigungsmitteln kann es dagegen besonders vorteilhaft sein, die Reinigungseinheit in Bewegungsrichtung hinter einem Lichtkoppler 5 zu führen, da dann eine eventuell auf dem Lichtleiter verbliebene Reinigungsflüssigkeit trocknen kann. Besonders günstig wäre der Einsatz einer Reinigungsflüssigkeit, welche einen Brechungsindex in einem Bereich vom Brechungsindex des Lichtkopplers bis zum Brechungsindex des Lichtleiters aufweist. Dies kann beispielsweise ein Alkohol sein.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Reinigungseinheit 41 vor, welche unabhängig von einer zweiten Einheit entlang des Lichtleiters 3 bewegbar ist. Mit dieser Ausgestaltung kann eine unabhängige Steuerung der Bewegung der Reinigungseinheit 41 von der Bewegung eines Lichtkopplers 5 erfolgen. So könnten beide mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt werden, um beispielsweise eine Anpassung der Geschwindigkeit an den Grad der Verschmutzung zu erreichen. Entsprechend können auch mehrere Reinigungseinrichtungen vorgesehen, welche sich in festen Abständen oder auch unabhängig voneinander entlang des Lichtleiters bewegen können. Entsprechend der Ausgestaltung der Reinigungseinheit 41 kann die Bewegung auf der gleichen Bahn wie die eines Lichtkopplers 5 erfolgen. Dabei ist es unmöglich, dass eine Reinigungseinheit 41 einen Lichtkoppler 5 überholt. Dennoch kann die lokale Geschwindigkeit der Reinigungseinheit 41 angepasst werden. So könnte diese beispielsweise bei einer besonders stark verschmutzten Stelle reduziert und nach Reinigung dieser Stelle zumindest kurzzeitig erhöht werden, um eine Kollision mit einem Lichtkoppler 5 zu vermeiden. Alternativ kann eine Reinigungseinheit 41 auch derart ausgestaltet werden, dass sie eine andere Bahn als ein Lichtkoppler 5 verwendet. Hier kann eine solche Reinigungseinheit 41 vollständig unabhängig von einem Lichtkoppler 5 bewegt werden. Dazu ist dann die Reinigungseinheit 41 vorzugsweise seitlich oder oberhalb der Bahn eines Lichtkopplers 5 anzuordnen.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Sensor zur Erkennung von Verschmutzung vor. Weiterhin ist eine optionale Steuereinheit vorgesehen, welche abhängig von Verschmutzungsgrad die Einwirkzeit und/oder Reinigungsintensität die Reinigungseinheit einstellt. So kann beispielsweise bei besonders starker Verschmutzung mit höherem Druck, höherer Temperatur, oder höherer Flüssigkeitsmenge gereinigt werden, während beispielsweise bei sehr geringer oder nicht nachweisbarer Verschmutzung die Reinigungseinrichtung abgeschaltet wird. Dadurch lassen sich ein niedrigerer Energieverbrauch sowie gegebenenfalls ein geringerer Verbrauch an Reinigungsmitteln erreichen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Einrichtung zum Ausblasen von Staub und Schmutzpartikeln vor. Hierzu wird vorzugsweise mit einer Düse 42 Luft in einem Luftstrom 44 auf den Lichtleiter 3 geblasen. Neben Luft sind selbstverständlich auch andere Gase oder Flüssigkeiten geeignet. Zur Speisung der Düse mit einem Luftstrom 43 ist eine Luftdruckquelle bzw. Luftpumpe (Gasgenerator, Kompressor, etc.) vorgesehen. Durch den Luftstrom werden die Staub bzw. Schmutzpartikel von der Oberfläche des Lichtleiters 3 aufgewirbelt und fortgerissen. Besonders günstig ist es, die Düse derart anzuordnen, dass die aufgewirbelten Partikel seitlich von dem Lichtleiter weggeblasen werden. Zur Unterstützung dieses Effekts können auch Luftleitvorrichtungen, wie Luftleitbleche vorgesehen sein. Vorteilhafterweise weist die Luftpumpe ein Filter auf, so dass ausschließlich gereinigte Luft auf den Lichtleiter geblasen wird. Eine weitere Verbesserung der Reinigungswirkung lässt sich durch die Erzeugung von Wirbeln, welche auf der Oberfläche des Lichtleiters eine lokal begrenzte, hohe Strömungsgeschwindigkeit besitzen, erreichen. Hierbei kann es solche vorteilhaft sein, den Luftstrom 44 entgegen der Bewegungsrichtung der Reinigungseinheit zu richten.

Bei Anwendungen, in denen ein Luftlager zu Abstützung eines Lichtkopplers 5 gegenüber dem Lichtleiter 3 vorgesehen ist, kann die Strömung zum Wegblasen der Staub- und Schmutzpartikel durch zusätzliche Strömungskanäle zur Führung der ohnehin für die Lagerung benötigten Luft erzeugt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist eine Reinigungseinheit 40, 41 eine Saugvorrichtung auf. Eine solche Saugvorrichtung wird an eine Unterdruckquelle, wie beispielsweise eine Luftpumpe angeschlossen. Sie weist eine Absaugöffnung 60 auf, durch welche die Luft von der Oberfläche des Lichtleiters 3 abgesaugt wird. Diese Absaugöffnung ist vorzugsweise so angeordnet, dass sie zumindest in einem engen Bereich an der Oberfläche des Lichtleiters eine möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeit erzeugt. Diese Strömungsgeschwindigkeit sollte so hoch bemessen sein, dass ein hoher Anteil an Schmutzpartikeln mitgerissen wird. Vorteilhafterweise ist in dem Luftstrom noch ein Filter vorgesehen, welches die Staub und Schmutzpartikel zurückhält, so dass diese nicht weiter an die Umgebungsluft abgegeben werden. Eine solche Saugvorrichtung lässt sich sehr vorteilhaft mit der oben beschriebenen Einrichtung zum Ausblasen kombinieren. In diesem Fall kann es ausreichend sein, wenn die Einrichtung zum Ausblasen eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der Luft erzeugt. Diese Vorrichtung muss dann nur noch die aufgewirbelten Partikel entfernen, benötigt hierzu aber keine hohe Strömungsgeschwindigkeit.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Bürsteneinheit zur Reinigung der Oberfläche des Lichtleiters vor. Diese Bürsteneinheit umfasst typischerweise einen Bürstenträger 52, welcher eine oder mehrere Bürsten 53 aufnimmt. Die Bürsten sind so angeordnet, dass sie entlang der Oberfläche des Lichtleiters 3 gleiten. Die Bürsten können wie Pinsel, aber auch in Form einer Walze ausgebildet sein. Vorteilhafterweise sind mehrere Bürsten in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet, um eine besonders gründliche Reinigung zu erreichen. Weiterhin können Bürsten unterschiedlicher Härtegrade miteinander kombiniert werden, um verschiedene Partikelgrößen von unterschiedlichen Verschmutzungen von dem Lichtleiter 3 zu entfernen. Besonders vorteilhaft ist auch hier die Kombination einer Bürsteneinheit mit der zuvor beschriebene Saugvorrichtung und/oder der zuvor beschriebenen Einrichtung zum Ausblasen. Dadurch kann eine wesentlich stärkere Reinigungswirkung, als mit nur einer dieser Vorrichtungen alleine erreicht werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind die erste Einheit 1 und die zweite Einheit 2 derart ausgebildet, dass sie gemeinsam wenigstens einen Lichtleiter 3 umschließen.

In dem umschlossenen Raum mit dem Lichtleiter 3 ergibt sich ein Innenbereich 35. Außerhalb der gesamten Anordnung besteht der Außenbereich 36. Zwischen Innenbereich und Außenbereich verlaufen Spalte 37, 38, welche durch die drehbare Anordnung der beiden Einheiten gegeneinander bedingt sind. Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Separation des Innenbereichs gegenüber dem Außenbereich vorgesehen. Diese Vorrichtung ist derart ausgelegt, dass ein Eindringen von Schmutz und/oder Staubpartikeln aus dem Außenbereich in den Innenbereich erschwert oder verhindert wird. Sie arbeitet bevorzugterweise auf hydrodynamische Art.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird diese hydrodynamische Vorrichtung aus Luft versorgt, welche bereits zum Betrieb einer hydrostatischen oder hydrodynamischen Lagerung, insbesondere einer Luftlagerung verwendet wurde.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird durch wenigstens eine Sperrluftdüse 51, 52 zusätzliche Sperrluft 55 in die Spalte 37 bzw. 38 geblasen. Diese Sperrluft sorgt zumindest für einen von dem Innenbereich in den Außenbereich verlaufenden Luftstrom, welcher ein Eindringen von störenden Partikeln erschwert. Für eine optimale Wirkung sollte die Höhe 57 eines Spalts 37 in einem Bereich von 0,03 bis 0,1 mm sein. Besonders vorteilhaft ist eine Höhe in einer Größenordnung von 0,06 mm. Ein Druck der Sperrluft 55 am Austrittsort durch die Sperrluftdüse von 0,2 bis 0,5 bar hat sich besonders bewährt. Zum Austritt des nach innen gehenden Anteils der Sperrluft sowie der optionalen Zuluft 54 ist vorteilhafterweise ein Abluftventil 53 vorgesehen. Zu einer verbesserten Verteilung der Sperrluft entlang des Umfangs der Anordnung ist es vorteilhaft, zusätzliche ringförmige Nuten im Bereich wenigstens eines Spalts 37 bzw. 38 vorzusehen. Ebenso ist es vorteilhaft, die Sperrluft an mehreren Stellen, vorzugsweise entlang des Kreisumfangs einzuspeisen. Besonders vorteilhaft ist es, beide Spalte 37 bzw. 38 durch Sperrluft gegenüber dem Eindringen von Schmutz und Staub abzudichten.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Labyrinthdichtung 58a, 58b im Bereich der Spalte 37 bzw. 38 vorgesehen ist. Zur Ausbildung der Labyrinthdichtung weisen die erste Einheit sowie die zweite Einheit im Bereich der Spalte Vertiefungen, insbesondere ringförmige Nuten, sowie darin eingreifende Erhöhungen, insbesondere Stege auf der Gegenseite auf. Wesentlich ist, dass die Erhöhungen sowie die Vertiefungen ineinander greifen. Dadurch wird die Weglänge zwischen dem Außenbereich und den Innenbereich vergrößert. Weiterhin erhöht sich der Strömungswiderstand. Durch eine scharfkantige Ausbildung entstehen zusätzliche Wirbel, welche zu einer Ablagerung von Verschmutzungen im Labyrinth führen, bevor diese in den Innenraum eindringen. Durch die Erhöhung des Strömungswiderstandes genügt eine geringere Luftmenge zur Speisung des Innenbereichs mit Sperrluft.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht Bürsten 60 zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich im Bereich der Spalte vor. Hierdurch kann eine relativ gute Dichtwirkung insbesondere in Verbindung mit engen Spalten bzw. Labyrinthen erreicht werden. Diese Ausgestaltung erlaubt auch einen Schutz des Innenraumes im Stillstand und ohne Luftversorgung. In den Bürsten angesammelter Staub und Schmutz kann durch einen höheren Luftdruck nach außen ausgeblasen werden.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind Filzdichtungen 61a, 61b zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich im Bereich der Spalte vorgesehen. Auch hierdurch ergibt sich eine besonders gute Dichtwirkung, welche auch im Stillstand und ohne Luftversorgung aus dem Innenbereich anhält. Durch einen erhöhten Luftdruck von der Innenseite kann dafür gesorgt werden, dass ein eventuell notwendiges Schmiermittel nicht in den Innenbereich eindringen kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht den Einsatz von Gleitringdichtungen vor. Wenigstens ein Gleitring 62 mit passendem Gegenring 63 ermöglicht eine gute Dichtung zwischen Innenbereich und Außenbereich. Vorteilhafterweise werden zwei Gleitringdichtungen miteinander kombiniert, so dass sie einen abgeschlossenen Zwischenraum zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich ausbilden. Dieser Zwischenraum kann dann vorteilhafterweise mit einem Sperrmedium oder mit einem Schmiermittel bzw. Kühlmedium für die Gleitringdichtungen gefüllt werden. Dieses kann durch Öffnungen 66 zugeführt und durch Öffnungen 67 abgeführt werden. Da durch die Gleitringdichtungen ein Luftaustritt aus dem Innenraum nicht mehr möglich ist, ist ein Abluftventil 53 zur Abführung der Zuluft 54 notwendig. Eine solche Ausgestaltung mit Gleitringdichtungen ist weitgehend wartungsfrei. Entstehender Abrieb kann durch das Schmiermittel aufgenommen und abgeführt werden. Der Innenbereich ist auch bei Stillstand und ohne Luftversorgung vor Verunreinigung geschützt.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht den Einsatz von wenigstens einer Radialwellendichtung vor. Wenigstens eine solche Radialwellendichtung 64 ist in einem Spalt zwischen Innenbereich und Außenbereich vorgesehen. Vorteilhafterweise sind zwei solcher Dichtungen hintereinander vorgesehen, so dass diese einen abgeschlossenen Zwischenraum ausbilden, welcher wie bereits zuvor dargestellt, mit einem Sperrmedium, einem Schmiermittel oder Kühlmittel gefüllt bzw. versorgt werden kann. Auch hier kann ein eventuell entstehender Abrieb durch dieses Mittel abgeführt werden. Ebenfalls ist hier der Innenbereich bei Stillstand und ohne Luftversorgung vor Verunreinigung geschützt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine lichtdurchlässige Abdeckung 71 vorgesehen, welche mit der ersten Einheit 1 fest verbunden ist. Diese lichtdurchlässige Abdeckung dichtet zusammen mit der ersten Einheit den Lichtleiter 3 gegenüber dem Außenbereich ab. Weiterhin ist zur optischen Verkopplung mit dem Lichtleiter 3 wenigstens ein optisches Element zur freien Strahlführung durch die lichtdurchlässige Abdeckung vorgesehen. Ebenso wie der ungeschützte Lichtleiter kann auch die lichtdurchlässige Abdeckung verschmutzen. Der Vorteil der lichtdurchlässigen Abdeckung liegt aber darin, dass diese bei spielsweise als plane Fläche und damit leicht reinigbar ausgebildet werden kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der freie durch die lichtdurchlässige Abdeckung hindurchtretende Lichtstrahl gegenüber dem im Lichtleiter 3 geführte Strahl aufgeweitet wird. Damit ist auch noch bei einzelnen auf der Oberfläche liegenden Staub- bzw. Schmutzpartikeln eine Übertragung möglich. Weiterhin kann die Optik zur Übertragung durch die lichtdurchlässige Abdeckung so ausgebildet sein, dass die lichtdurchlässige Abdeckung außerhalb des Fokus, vorzugsweise in einem parallelen Lichtstrahl liegt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Staubfilter 73, 74 zwischen der ersten Einheit und der zweiten Einheit im Bereich wenigstens eines Spalts vorgesehen. Das Filter schließt den Spalt zumindest für Staub und Schmutzpartikel dicht ab, lässt aber Luft von der Innenseite entweichen. Auch diese Ausbildung ist im Stillstand und ohne Luftversorgung dicht in Bezug auf Staub und Schmutzpartikel. Ein vollgesetztes Filter lässt sich leicht durch erhöhten Luftdruck von der Innenseite aus reinigen. Das Filter besteht vorzugsweise aus einem Gewebe, wie einer Gaze oder auch einem Filterpapier. Ein optimales zusätzliches Filter 75 weist ein größeres Fassungsvolumen auf und kann auch gröbere Verunreinigungen ausfiltern.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist noch ein zusätzliches Filter 75 als elektrostatisches Filter ausgebildet.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Dichtmembran 80 an einer der beiden Einheiten vor, welche vor einem Hohlraum 81 angebracht ist und durch Beaufschlagung des Hohlraumes 81 mit Vakuum bzw. Druckluft 82 bewegt werden kann. Durch Beaufschlagung mit Druckluft kann die Dichtmembran an eine diese gegenüberliegende Fläche, welche vorzugsweise der anderen Einheit zugeordnet ist angenähert beziehungsweise angedrückt werden. Durch Beaufschlagung mit Vakuum wird die Luft zumindest teilweise aus dem Hohlraum gesaugt und die Membran in diesen hineingezogen, sodass sich der Abstand zur gegenüberliegende Fläche vergrößert und damit die Dichtung geöffnet wird. Vorteilhafterweise wird die Membran so dimensioniert, dass sie im Ruhezustand leicht an der gegenüberliegenden Fläche anliegt, um eine gewisse Mindestdichtung in diesem Ruhezustand zu erreichen. Weiterhin wird Vorteilhafterweise an der gegenüberliegenden Fläche eine Dichtung angebracht, um eine definierte Auflagefläche zur Dichtmembran herzustellen.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung ist wenigstens ein Gleitkörper 2a vorgesehen, welcher zur Aufnahme eines zweiten Lichtkopplers 5 dient. Weiterhin ist dieser Gleitkörper mit einer magnetischen Lagerung versehen. Die magnetische Lagerung dient zur präzisen Führung entlang des Lichtleiters 3. Sie kann sowohl statisch als auch dynamisch ausgebildet sein. So können wahlweise Permanentmagnete als auch Elektromagnete zur Erzeugung der Magnetfelder vorgesehen sein. Weiterhin ist es vorteilhaft, eine zusätzliche, vorzugsweise elektronisch gesteuerte Lageregelung vorzusehen.

Aus Gründen der übersichtlichen Darstellung wurde in den vorhergehenden Ausführungen auf den Begriff Luft stellvertretend für beliebige Gase Bezug genommen. Selbstverständlich ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. eine erfindungsgemäßes Verfahren mit beliebigen anderen Gasen, vorzugsweise mit Stickstoff realisierbar.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn mehrere der hier beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um eine besonders hohe Dichtigkeit des Systems zu erreichen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 umfasst eine Vorrichtung zur elektrostatischen Filterung und/oder Beseitigung der Abriebpartikel. Eine solche Vorrichtung ist zudem in der Lage, auch fremde Staub- und Schmutzpartikel zu entfernen. Ebenso kann eine erfindungsgemäße elektrostatische Vorrichtung dazu eingesetzt werden, den Staub von der Schleifkontaktvorrichtung zu entfernen, um eine Beeinträchtigung der Isolation zu vermeiden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrostatische Vorrichtung als elektrostatisches Luftfilter ausgebildet. Dieses weist wenigstens eine mit Hochspannung beaufschlagbare Elektrode auf. Da sehr viele der Abriebpartikel bereits an die Umgebungsluft abgegeben werden und dort als feiner Staub verteilt sind, werden mit der erfindungsgemäßen elektrostatischen Filteranordnung diese in der Luft befindlichen und geladenen Partikel herausgefiltert.

Weiterhin ist vorteilhafterweise wenigstens eine Coronaelektrode vorgesehen, welche mit einer Hochspannung beaufschlagbar ist und eine Aufladung der noch nicht aufgeladenen Partikel in der Luft vornimmt. Dies kann auch über eine Ionisierung der Luft erfolgen. Die Coronaelektrode ist vorzugsweise als dünner Draht ausgebildet, um eine möglichst hohe elektrische Feldstärke in der Nähe der Elektrode zu erreichen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Mittel zur Erzeugung eines Luftstroms vorhanden ist. Ein solches Mittel kann aktiver Art sein, wie beispielsweise ein Gebläse oder ein Ventilator. Ebenso kann dieses Mittel auch ein Mittel zur Luftführung, wie Luftleitbleche oder Luftkanäle sein. Selbstverständlich sind beide Arten der Mittel kombinierbar. In vielen Anwendungsfällen sind einfache Mittel zur Luftführung, wie Luftkanäle ausreichend, da bereits durch die Bewegung der zweiten Einheit gegenüber der ersten Einheit ein hinreichender Luftstrom entsteht. Es muss dieser lediglich noch in die richtige Richtung gesteuert werden, sodass er bevorzugt zuerst die Coronaelektrode passiert und dann an der zweiten flächigen Elektrode vorbei geleitet wird. Besonders günstig ist es, eine solche Filteranordnung mit den zugehörigen Mitteln zur Steuerung der Strömung vor den optischen Komponenten anzuordnen, sodass diese bereits eine gereinigte Luft erhalten.

Es kann erfindungsgemäß mindestens ein Gebläse vorgesehen sein, welches einen Luftstrom über der Kontaktanordnung oder über dem Lichtleiter 3 oder einem Lichtkoppler 5 erzeugt. Damit kann das Entfernen des Abriebs weg von der Kontaktzone und deren Umfeld zusätzlich sichergestellt und die Entfernungswirkung mittels der Elektrode unterstützt und/oder verstärkt werden. Der Abrieb wird dabei durch den Luftstrom gerichtet entfernt.

Besonders günstig ist es, Mittel zur elektrostatischen Luftfilterung mit anderen, vorzugsweise mechanischen Filtern, beispielsweise Maschenfiltern oder Papierfiltern zu kombinieren, um eine besonders hohe Filterwirkung zu erreichen.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, dass wenigstens ein Mittel zur Aufnahme von Staub- und Schmutzpartikeln nahe der Oberfläche einer der beiden Einheiten angeordnet ist. Dieses wird mit Hochspannung beaufschlagt, so dass geladene Staub- und Schmutzpartikeln angezogen werden. Somit wird nicht primär die das System durchströmende Luft gereinigt, vielmehr werden geladene Partikel von einer Oberfläche abgezogen.

Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn dieses Mittel als drehbarer Körper, vorzugsweise als Rolle ausgebildet ist. Damit kann während der Bewegung über die Oberfläche der ersten oder der zweiten Einheit immer ein sauberer Bereich des drehbaren Körpers in den Nähe der ersten oder zweiten Einheit gebracht werden. Gleichzeitig kann in einem kontinuierlichen Prozess die Oberflä che des drehbaren Körpers gereinigt werden. Ebenso kann in einem kontinuierlichen Prozess die Oberfläche des drehbaren Körpers wieder mit elektrischen Ladungen aufgeladen werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, besteht zumindest eine der Elektroden aus einem Material, das eine Oberfläche mit hoher Adhäsion für die Abriebpartikel besitzt. Dadurch werden einmal angezogene Abriebpartikel dauerhaft, auch bei Ausfall der Elektrodenspannung, an die Elektrode gebunden. Derartige Materialien können beispielsweise gummiartige Materialien sein, an denen Kohlestaub gut haftet oder andere Materialien, wie sie als Klebebänder verwendet werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Elektrode als austauschbare Einweg-Elektrode ausgebildet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, wird zumindest ein zusätzliches Gebläse vorgesehen, um die verunreinigte Luft von der Kontaktstelle zu den Elektroden weiterzuleiten. Der Abrieb wird dabei durch den Luftstrom gerichtet zu den Elektroden entfernt.

Alternativ hierzu kann somit ein Teil der Filteranordnung als austauschbare Einweg-Baugruppe ausgebildet sein. Durch Einweg-Elektroden bzw. Einweg-Baugruppen ist ein schneller und einfacher Austausch der verschmutzten Teile möglich. Ebenso kann eine zusätzliche Vorrichtung zur Reinigung der Auffangvorrichtung bzw. der Elektroden vorhanden sein, so dass eine gleichmäßige und optimale Beseitigungswirkung durch die mindestens eine Elektrode sichergestellt werden kann.

Zur Reinigung der Anordnung kann erfindungsgemäß die Beseitigung der Ablagerungen von der Auffangvorrichtung durch eine mechanische Schwingungen erzeugende Vorrichtung vorgenommen werden. Somit kann der Reinigungsvorgang automatisch und kontinuierlich, z.B. ohne Reinigen von Teilen per Hand, durchgeführt werden. Die Abriebpartikel können z.B. vorteilhaft in einem Behälter gesammelt werden, in dem sie durch die mechanischen Schwingungen fallen. Dieser Behälter kann in größeren Zeitabständen entleert zu werden. Eine aufwendige und unhandliche Reinigung an der Auffangvorrichtung selbst bzw. der Elektrode oder einem Filter kann somit entfallen.

Eine günstige Anordnung ergibt sich, wenn die Vorrichtung zur elektrostatischem Entfernung von Schmutz- und Staubpartikeln möglichst in der Nähe einer diese verursachende Schleifkontaktanordnung angebracht ist.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 umfasst eine besonders ausgebildete Oberflächenbeschichtung, welche vorzugsweise an Bereichen der ersten Einheit (1) und/oder der zweiten Einheit (2) angebracht ist. Diese Beschichtung weist eine Doppelstruktur mit einer groben Struktur (Mikrostruktur) zwischen 1 μm und 100 μm, bevorzugt zwischen 10 μm und 50 μm, und einer darüberliegenden Feinstruktur auf (Nanostruktur) von 10 nm bis 5 μm, bevorzugt von 20 nm bis 1 μm auf. Die Mikrostruktur wird vorzugsweise durch auf der Oberfläche fixierte Partikel gebildet, welche eine Größe von kleiner 50 μm aufweisen. Bevorzugt ist deren Größe kleiner 35 μm und ganz besonders bevorzugt kleiner 20 μm. Die Partikel weisen vorzugsweise eine zerklüftete Struktur mit Erhebungen und/oder Vertiefungen in Nanometer(nm)- Bereich auf. Diese weisen vorzugsweise eine Höhe von 20 nm bis 500 nm, und besonders bevorzugt eine höhere und 50 nm bis 200 nm auf. Der Abstand von Erhöhungen bzw. Vertiefungen, welche beispielsweise über Hohlräume, Poren, Riefen, Spitzen und/oder Zacken gebildet werden, beträgt vorzugsweise weniger als 500 nm, besonders bevorzugt weniger als 200 nm. Die beschichteten Oberflächen weisen die strukturbildenden Partikel auf der Oberfläche vorzugsweise in Abständen von 0 bis 10 Partikeldurchmessern, insbesondere in Abständen von 0 bis 3 und ganz besonders bevorzugt von ein bis zwei Partikeldurchmessern auf.

Derartige Beschichtungen wurden ursprünglich als so genannte selbstreinigende Oberflächen konzipiert, auf welchen Wassertropfen abperlen und angelagerten Schmutz mitnehmen. Bei Versuchen konnte allerdings der überraschende Effekt festgestellt werden, dass derartige Oberflächen bereits eine Anlagerung feinster Schmutzpartikel, wie diese beispielsweise durch Bürstenabrieb entstehen, größtenteils verhindern. Somit ist eine "Wäsche" der Oberfläche durch Wassertropfen, welche von dieser abperlen, ähnlich wie bei dem Lotus-Effekt nicht nötig. Dieser vorbeugende Effekt wird durch Luft- bzw.

Gasströmungen weiter verbessert. Gerade bei Systemen, wie Schleifkontaktvorrichtungen, bei denen sich die Komponenten im Betrieb gegeneinander bewegen, wird eine solche Luftströmung bereits durch die Bewegung hervorgerufen. Durch eine stärkere Luftströmung, wie sie beispielsweise durch eine Zwangsbelüftung entstehen kann, wird der Effekt weiter erhöht.

Mit dieser Erfindung kann nun die Anlagerung von Bürstenabrieb und anderen Verschmutzungen vermieden oder zumindest reduziert werden.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Ausbildung einer Oberfläche. Eine erfindungsgemäße Oberfläche kann vorzugsweise durch eine Beschichtung, oder aber auch durch eine anderweitige Gestaltung der Oberflächenstruktur, wie beispielsweise durch ätzen erreicht werden. Nachfolgend wird aus Gründen der Übersichtlichkeit meist auf den Begriff Beschichtung alleine Bezug genommen, welche auch andere Ausbildungen der Oberflächenstruktur mit einschließen soll.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Beschichtung bzw. Oberflächenstruktur mit antistatischen Eigenschaften ausgebildet oder einem dünnen Film mit antistatischen Eigenschaften überzogen. So wird Staub häufig durch statische Aufladung der Oberfläche verstärkt angezogen. Durch eine antistatische Ausbildung der Oberfläche, beispielsweise derart, dass die Oberfläche eine zumindest geringfügige Leitfähigkeit aufweist, kann nun dieser zusätzliche Anziehungseffekt reduziert werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Beschichtung vorzugsweise um optische Komponenten vorzugsweise in einer in sich geschlossenen Fläche aufgebracht. Damit umschließt die Beschichtung optische Komponenten. Diese sitzen ähnlich einer Insel innerhalb der durch die Beschichtung abgeschlossenen Fläche.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen den Flächen, welche mit einer Beschichtung versehen sind, weitere Flächen ohne Beschichtung vorgesehen bzw. weist die Beschichtung Unterbrechungen durch Flächen ohne Beschichtung auf. Diese Flächen sind vorzugsweise derart angeordnet, dass sie keine Verbindungswege zwischen leitenden Teilen unterschiedlicher Potenziale darstellen. Auf den beschichteten Flächen kann sich kein Bürstenabrieb festsetzen. Vielmehr wird dieser auf den beschichteten Flächen solange wandern, bis er auf eine unbeschichtete Fläche trifft, auf der er sich absetzen kann. Die unbeschichteten Bereiche am Rand der beschichteten Flächen dienen somit als Sammelflächen für den Bürstenabrieb. Damit kann der Bürstenabrieb in vordefinierten Bereichen gehalten werden, in denen er die Isolation nicht beeinträchtigt. Zudem können die Sammelflächen derart angebracht werden, dass sie für eine Reinigung leicht zugänglich sind. Werden beispielsweise schwer zugängliche Bereiche mit der Beschichtung versehen, so müssen diese zur Wartung nicht mehr gereinigt werden. Diese Flächen können auch als Sammelbehälter mit hohem Fassungsvolumen ausgebildet werden. Es kann der Bürstenabrieb in den leicht zugänglichen Flächen ohne Beschichtung beispielsweise mittels eines Staubsaugers entfernt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Unterbrechungen der beschichteten Flächen zumindest eine mikrokristallin strukturierte Mikrostruktur aufweisen, deren Oberflächenstruktur Erhebungen und Vertiefungen in Bereich von 5 μm bis 100 μm mit einem Abstand zueinander in Bereich von 5 μm bis 200 μm aufweist.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist im optischen Pfad des Lichtleiters 3 an wenigstens einer Stelle ein Absorber, vorzugsweise ein steuerbarer Absorber 10 vorgesehen. Der vorzugsweise steuerbare Absorber 10 kann wahlweise in dem Lichtleiter 3 enthalten sein. Er kann aber auch so in den optischen Pfad des durch den Lichtleiter 3 geführten Lichtes integriert sein, dass das Licht an vorgegebenen bzw. einstellbaren Positionen auf den Absorber trifft. Ein solcher vorzugsweise steuerbarer Absorber bewirkt eine Dämpfung des durch ihn hindurchtretenden Lichts. Durch eine erfindungsgemäß einstellbare Dämpfung ist die Signalamplitude bzw. die Amplitude unerwünschter Signale gezielt einstellbar. Somit ist auch eine besonders einfache Anpassung an unterschiedliche Dämpfungen des Lichtleiters 3, beispielsweise hervorgerufen durch Fertigungstoleranzen möglich. Grundsätzlich ist durch einen solchen steuerbaren Absorber auch die an einem zweiten Lichtkoppler 4 auskoppelbare Lichtleistung einstellbar.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichtleiter erfindungsgemäß in wenigstens zwei Segmente unterteilt, wobei Mittel zur optischen Isolation der Segmente untereinander vorgesehen sind. Eine optische Isolation kann beispielsweise durch absorbierende Materialien zwischen den Segmenten, durch Lichtablenkung zwischen den Segmenten, wie beispielsweise mittels Spiegeln, Gittern oder streuenden Materialien oder aber auch durch eine Richtungstrennung der optischen Signale erfolgen.

Wahlweise zusätzlich sind die Längen der Segmente sowie die Ausbreitungsrichtungen des Lichts in den Segmenten vorzugsweise derart dimensioniert, dass an den Grenzen zwischen zwei beliebigen Segmenten, in denen das gleiche Signal übertragen wird, das Modulationssignal in Laufzeit beziehungsweise Phase nur geringfügige Unterschiede aufweist. Diese Unterschiede sollen klein gegenüber einer Periodendauer des Modulationssignals sein. Somit weist auch die gesamte Signallaufzeit des Signals vom optischen Sender zum optischen Empfänger an den Grenzen der Segmente nur geringfügige Unterschiede auf. Dadurch lässt sich eine breitbandige Signalübertragung erreichen. Damit eine störungsfreie Übertragung über den gesamten Drehbereich von 360 Grad möglich ist, müssen die oben genannten Voraussetzungen für sämtliche Verbindungsstellen zwischen jeweils zwei benachbarten Segmenten zutreffen.

Selbstverständlich können mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auch mehrere Signale gleichzeitig übertra gen werden. Es muss nur die zuvor genannte Bedingung für jedes dieser Signale selbst erfüllt sein. Die Beziehung zwischen unterschiedlichen Signalen kann beliebig sein.

Die Isolation (Absorber) zwischen mehreren Segmenten kann auch als reflexionsarme Auskoppelstelle realisiert werden. An dieser kann beispielsweise ein Überwachungsempfänger zur Überwachung der Sendesignalamplitude angebracht werden. Ebenso kann diese Isolation wellenlängenabhängig ausgebildet sein. Bevorzugt ist diese als dünne Folie ausgestaltet. Ist der Lichtleiter 3 als verspiegelter Graben ausgeführt, so wird eine Auskoppelstelle vorzugsweise als tangentiale Bohrung ausgeführt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Gruppen aus jeweils zwei benachbarten Lichtleitern vorgesehen, welche gleich lang sind und eine entgegengesetzte Ausbreitungsrichtung des Lichts aufweisen. Im einfachsten Falle weist die ganze Anordnung, wie oben beschrieben, nur eine einzige solche Gruppe auf. Ebenso können aber mehrere solcher Gruppen entlang des Kreisumfangs angeordnet werden. Diese können auch jeweils unterschiedliche Segmentlängen aufweisen, solange beide Segmente einer Gruppe die gleiche Länge besitzen. So können beispielsweise aus konstruktiven Gründen zur Vereinfachung der Befestigung unterschiedliche Segmentlängen vorgesehen sein. Die Unterteilung in mehrere Segmente bietet auch den Vorteil, dass in jedem Segment unabhängig von den benachbarten Segmenten Daten übertragen werden können. Hierzu ist dann auch eine der Kanalzahl entsprechende Anzahl von Kopplern (4) nebst zugehörigen optischen Empfängern vorzusehen. Dies bedeutet, dass eine entsprechend höhere gesamte Datenrate realisierbar ist. Wird beispielsweise eine Anordnung von vier Gruppen über den ganzen Kreisumfang vorgesehen, so lässt sich durch gleichzeitige Übertragung von vier Signalen die gesamte Datenrate vervielfachen. Vorteilhafterweise erfolgt die Kanalzuordnung mittels eines Multiplexers und die Ansteuerung mittels eines Positionsgebers.

Vorteilhafterweise ist hierzu der Lichtleiter in eine gerade Anzahl von Segmenten unterteilt. Durch die gerade Anzahl von Segmenten lässt sich die Anordnung aufgrund der Symmetrie besonders einfach realisieren. Eine besonders kostengünstige Ausgestaltung ergibt sich mit zwei Segmenten. Um mit zwei Segmenten eine konstante Laufzeit an den Segmentgrenzen zu erreichen, müssen diese eine gleiche Länge sowie entgegengesetzte Ausbreitungsrichtungen des Lichts aufweisen. Im Falle von zwei Segmenten ist der vorzugsweise steuerbare Absorber an einer Position 180 Grad gegenüber der Einkoppelstelle angeordnet. Dies bedeutet im Falle der Lichteinkopplung in die erste Einheit einen um 180 Grad um die Drehachse der beiden Einheiten versetzt angeordneten vorzugsweise steuerbaren Absorber.

Anstatt den Absorber an einer diskreten Position anzuordnen, könnte dieser auch verteilt im Lichtleiter 3 an verschiedenen Stellen angebracht sein. Ebenso könnte auch ein Lichtleiter 3 mit einer vorgegebenen Dämpfung vorgesehen sein. Die Dämpfung sollte hier wenigstens 6 dB pro Umdrehung sein, damit mehrfach umlaufende Signale hinreichend gedämpft werden. Ggf. kann hier sogar durch den Einsatz eines bedämpften Lichtleiters auf einen vorzugsweise steuerbaren Absorber verzichtet werden.

Bei einer Lichteinkopplung durch die zweite Einheit (und Übertragung von dort in die erste Einheit) wird ein mit der Drehbewegung der zweiten Einheit gegenüber dem Spiegelgraben nachgeführter steuerbarer Absorber eingesetzt. Auch dieser steuerbare Absorber kann beispielsweise durch eine Lageregelung oder hydrostatische bzw. hydrodynamische Lagerung, wie diese für die zweite Lichtkoppler beschrieben ist, in einer Sollposition, vorzugsweise gegenüberliegend der Einkoppelstelle bzw. dem entsprechenden zweiten Lichtkoppler gehalten werden.

In dem wohl häufigsten Fall mit einer Unterteilung des Lichtleiters in zwei gleich lange Kreissegmente wird der vorzugsweise steuerbare Absorber 13 Vorteilhafterweise möglichst exakt gegenüber dem ersten Lichtkoppler 4 angeordnet. Am Ort des Absorbers trifft Licht aus beiden Richtungen der Kreissegmente ein. Der Übergabepunkt, an welchem die Lichtintensität aus beiden Richtungen gleich groß ist muss gleichzeitig derjenige Punkt sein, bei dem die Phasenverschiebung zwischen den Signalen der beiden Richtungen gleich Null oder zumindest kleiner als die Dauer eines Datenbits ist. wird nun ein Absorber mit konstantem Absorptionsfaktor eingesetzt, so entspricht der Übergabepunkt nur dann dem Mittelpunkt des Absorbers, wenn dieser mit gleichen Lichtintensitäten aus beiden Richtungen gespeist wird. Ist die Intensität aus einer ersten Richtung größer als aus der anderen Richtung, so verschiebt sich der Übergabepunkt zu der anderen Richtung hin. Unterschiedliche Lichtintensitäten in den beiden Richtungen können beispielsweise aus Schwankungen bzw. Fertigungstoleranzen an dem ersten Lichtkoppler 4 oder aber auch der Durchgangsdämpfung des Lichtleiters 3 resultieren. Um eine zu starke Verschiebung des Übergabepunktes und daraus möglicherweise resultierende Übertragungsfehler zu vermeiden, ist eine Justage des Absorbers notwendig. Durch eine dynamische Einstellung des steuerbaren Absorbers 10 kann dies vermieden werden. So kann wahlweise bei dem steuerbaren Absorber das Absorptionsvermögen oder aber auch dessen Position angepasst werden. So kann Vorteilhafterweise in die Richtung des Signals mit der höheren Lichtintensität ein höheres Absorptionsvermögen eingestellt, oder der Absorber durch Steuerung in diese Richtung verschoben werden. Vorteilhafterweise ist hierzu eine Regelung vorgesehen, welche beispielsweise wenigstens einen Lichtsensor zur Bestimmung der Intensitäten des in dem Lichtleiter 3 transportierten Lichts, oder aber einen Sensor zur Bestimmung des Übergabepunktes aufweisen. Eine solche Information zur Bestimmung des Übergabepunktes kann beispielsweise aus der Intensität optischer Signale, aber auch aus Zeitinformationen bzw. Jitterinformationen des empfangenen Signals gewonnen werden.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der steuerbare Absorber auf dem ganzen Umfang des Lichtleiters angeordnet ist und nur die entsprechend benötigten Positionen durch Ansteuerung zur Absorption aktiviert werden. Die nicht aktivierten Bereiche dienen zur Lichtführung ohne Absorption. Der Begriff der Aktivierung bedeutet hier nur die Einstellung einer Absorption. Selbstverständlich ist auch ein in der Wirkung entgegengesetzter steuerbarer Absorber einsetzbar, welcher ohne Aktivierung absorbiert und bei Aktivierung nicht absorbiert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mehrere steuerbare Absorber 13 vorgesehen sind, welche in ihrer Position variabel und/oder an vorgegebenen Positionen aktivierbar und deaktivierbar sind. Durch diese steuerbaren Absorber wird der Lichtleiter 3 in mehrere Segmente unterteilt. Diese Segmente können dann zur gleichzeitigen Übertragung unterschiedlicher Signale herangezogen werden.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Steuerung eines steuerbaren Absorbers 10 derart vor, dass die Dämpfung eines optischen Signals zwischen einem ersten Lichtkoppler 4 und einem zweiten Lichtkoppler 5 näherungsweise konstant ist.

Besonders günstig ist es, wenn ein steuerbarer Absorber zwei wechselweise aktivierbare Segmente aufweist. Durch diese beiden Absorber Segmente kann nun der Verlauf des Lichtleiters 3 in insgesamt drei Teile unterteilt werden. Beim Durchlaufen des Lichtleiters ausgehend von einer Position des zweiten Lichtkopplers 5 an dem ersten Lichtkoppler 4 ist nun das in Bewegungsrichtung näher liegende Absorbersegment auf minimale Absorption und das entferntere Absorbersegment auf maximale Absorption eingestellt. Somit wird ausschließlich Licht in der ersten Richtung zwischen dem ersten Lichtkoppler 4 und dem zweiten Lichtkoppler 5 übertragen. Da das Signal der zweiten Richtung von dem zweiten Lichtkoppler 5 nicht empfangbar ist, ist auch kein Phasenausgleich notwendig. Sobald nun der zweite Lichtkoppler 5 das auf minimale Absorption eingestellte erste Absorbersegment passiert hat, werden nun die Absorbersegmente umgeschaltet. Dies bedeutet, dass nun das erste Absorbersegment auf maximale Absorption und das zweite Absorbersegment auf minimale Absorption geschaltet wird. Somit empfängt der zweite Lichtkoppler 5 nun das optische Signal aus der zweiten Richtung. Um hier einen störungsfreien Übergang zwischen dem Empfang der ersten Richtung und der zweiten Richtung zu erreichen, werden die Signale aus den beiden Richtungen durch eine erfindungsgemäße Verzögerung aneinander angepasst. Hat der zweite Lichtkoppler 5 das zweite Absorbersegment passiert, so kann er auch ohne Laufzeitausgleich über den Rest der Strecke bewegt werden. Besonders günstig ist es, auf dem Rest der Strecke die zuvor eingeführte Verzögerung allmählich wieder auf null zurückzustellen.

Besonders günstig ist es, wenn der Abstand zwischen den beiden Absorbersegmenten möglichst klein gehalten wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, in diesem Falle die Mitte zwischen den Absorbersegmenten gegenüberliegend der Position des ersten Lichtkopplers 4 anzuordnen. Ebenso ist auch eine Unterteilung des Absorbers und/oder des Lichtleiters in mehrere Segmente möglich.

Ein solcher steuerbarer Absorber wird vorteilhafterweise durch eine Regelung derart angesteuert, dass abhängig von der Übertragungsrichtung des Lichts wahlweise an einen zweiten Lichtkoppler 4 oder einem ersten Lichtkoppler 4 eine konstante Lichtintensität erreicht wird. Eine solche Regelung ist besonders vorteilhaft, um die Dynamik am Eingang des optischen Empfängers zu reduzieren beziehungsweise diesen vor einer optischen Übersteuerung zu schützen.

Weiterhin ist vorteilhafterweise mindestens ein vorzugsweise steuerbarer Absorber 13 wellenlängenselektiv ausgebildet. Er ist damit in seinen spektralen Eigenschaften, bevorzugt in seiner Absorptionswellenlänge einstellbar.

Vorzugsweise sind mehrere vorzugsweise steuerbare Absorber wellenlängenselektiv ausgebildet und an beiden Orten entsprechend den Segmentgrenzen für die jeweilige Wellenlänge angeordnet. Diese Ausgestaltung erlaubt beispielsweise wellenlängenabhängig unterschiedliche Segmentierungen bzw. unterschiedliche Anordnungen der Segmentgrenzen, wie sie bei Anordnung der Lichtkoppler an unterschiedlichen Positionen notwendig ist.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der vorzugsweise steuerbare Absorber 13 polarisationsselektiv ausgebildet ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der vorzugsweise steuerbare Absorber 13 reversible Streuzentren, deren Ausbildung durch ein Signal bzw. Energiezufuhr gesteuert werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass zur reversiblen Ausbildung von Streuzentren ein Medium vorhanden ist, welches bei anlegen eines Signals beziehungsweise bei Energiezufuhr bestimmte physikalische Eigenschaften ändert. Derartige physikalische Eigenschaften sind beispielsweise Brechungsindex, Transmission oder auch das Volumen. Die hier zu Grunde liegenden Effekte können beispielsweise der photorefraktive Effekt, der Effekt der thermischen Nichtlinearität, der rheologische Effekt und andere sein.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der vorzugsweise steuerbare Absorber 13 wenigstens ein Flüssigkristallelement umfasst.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der vorzugsweise steuerbare Absorber 13 Photonische Kristalle umfasst.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der steuerbare Absorber 10 ein steuerbares Ablenkelement umfasst, welches einen einstellbaren Anteil des im Lichtleiter 3 geführten Lichtes aus dem Lichtleiter 3 und/oder auf einen Absorber ablenkt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der vorzugsweise steuerbare Absorber 13 ein interferenzfähiges Mehrschichtsystem aufweist.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung weist der vorzugsweise steuerbare Absorber 13 ein optisches Gitter auf.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der steuerbare Absorber durch einen optischen Schalter in den Lichtpfad geschaltet wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein steuerbarer Absorber mechanisch steuerbar ist. Die Steuerung erfolgt vorzugsweise durch ein elektromotorisches, ein elektromagnetisches, ein piezoelektrisches oder auch ein pneumatisches Betätigungselement.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein Absorber ein mechanisches Elemente umfasst, welches in den Strahlengang des Lichtleiters eingefahren werden kann. Ein solches mechanisches Element kann beispielsweise ein einfacher Stift sein. Ein solcher Stift kann nun beispielsweise mittels eines Elektromagnets oder eines Elektromotors nach Bedarf in den Strahlengang eingefahren oder ausgefahren werden. Beim Einsatz eines Elektromotors besteht auch noch die Möglichkeit, die Tiefe des Einfahrens und damit auch die Dämpfung zu steuern. Ebenso könnte das mechanische Element auch durch eine Feder in den Graben gedrückt werden, so das es durch eine zweite Einheit oder einen zweiten Lichtkoppler im Vorüberfahren aus dem Lichtleiter gedrückt wird, um ein passieren zu ermöglichen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist wenigstens ein Absorber gleichzeitig zum Empfang der optischen Signale geeignet. So kann er beispielsweise ein optischer Empfänger mit hohem Absorptionsvermögen sein. Dieser kann nun zur Auswertung bzw. Überwachung der Signale eingesetzt werden. Hierbei können beispielsweise Signalinhalte, Signalqualität oder auch die Amplitude kontrolliert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein zweiter Lichtkoppler 4 vorgesehen, um Licht aus einem Lichtleiter 3 auszukoppeln und an einen Absorber weiterzuleiten. Durch diese Ausgestaltung ist der Absorber nicht unmittelbar im Pfad des Lichtleiters 3 angeordnet. Vielmehr kann er durch den zweiten Lichtkoppler an seiner Position verändert werden. Damit ist eine exakte Positionierung, beispielsweise gegenüberliegend dem ersten Lichtkoppler 4 möglich. Weiterhin sind durch eine Anpassung der Lage des zweiten Lichtkopplers 4 in Bezug auf den Lichtleiter 3 Justierungen der Koppeleigenschaften bzw. der Dämpfung möglich.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens einen Lichtkoppler 4 auf, welcher für einen richtungsselektiven Abgriff der optischen Signale aus einem Lichtleiter 3 ausgebildet ist. Dieser richtungsselektive Abgriff ermöglicht eine Unterscheidung, aus welcher Richtung das in dem Lichtleiter 3 geführte Licht kommt und eine entsprechend selektive Behandlung des Lichts. Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Umschaltung zwischen den beiden Richtungen des Lichts vorgesehen. Die Um schaltung erfolgt zu einem Zeitpunkt, bei dem die Laufzeitdifferenz des Lichts in dem Lichtleiter 3 zwischen dem Punkt der Einspeisung durch einen ersten Lichtkoppler 4 und der aktuellen Position eines zweiten Lichtkopplers 5 kleiner als ein Bit des Modulationssignals des in dem Lichtleiter 3 geführten Lichtes ist. Diese Position ist in einem symmetrischen Aufbau des Lichtleiters 3 gegenüberliegend der Position eines ersten Lichtkopplers 4.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche wahlweise wenigstens einen steuerbaren Absorber 10, einen optischen Sender 5, einen Abstand zwischen einem Koppler 4 und einem Lichtleiter 3 oder eine andere optische Komponente im optischen Pfad derart steuert, dass die optische oder elektrische Signalamplitude an einem Koppler 4 oder bevorzugt an einem optischen Empfänger 6 auf einem konstanten Wert gehalten wird.

Eine weitere erfindungsgemäße Anordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weist wenigstens eine Taktregenerationsschaltung auf. Derartige Taktregenerationsschaltungen sind auch unter dem Begriff CDR (Clock and Data Recovery circuit) bekannt. Mit diesen können sowohl der Takt als auch die Daten eines seriellen Datenstroms regeneriert werden. Derartige Taktregenerationsschaltungen sind besonders sinnvoll mittels einem optischen Sender 5 und/oder einem optischen Empfänger 6 zugeordnet einsetzbar. So sind bereits integrierte optische Sender bzw. Empfänger sowie kombinierte Sender/Empfänger (Transceiver) mit integrierten Taktrege nerationsschaltungen auf dem Markt erhältlich. Selbstverständlich können derartige Taktregenerationsschaltungen auch an anderen Stellen der Übertragungsstrecke eingesetzt werden. So können diese bereits in dem optischen Pfad vorgeschalteten bzw. nachgeschalteten zusätzlichen optischen und/oder elektrischen Übertragungsstrecken integriert sein. Ist beispielsweise dem optischen Pfad der Erfindung eine optische Datenstrecke zur Übertragung der Daten einer Datenquelle, wie beispielsweise eines Röntgendetektors hin zum optischen Empfänger vorgeschaltet, so könnte bereits in diese optische Datenstrecke eine Taktregenerationsschaltung integriert werden, so dass der optische Sender mit einem Signal in guter Qualität angesteuert wird und die Übertragungseigenschaften der vorgeschalteten optische Datenstrecke eliminiert werden. Taktregenerationsschaltungen, wie sie erfindungsgemäß eingesetzt werden, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. In einfachsten Ausführungsformen werden PLLs zur Resynchronisation des Datenstroms verwendet. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, den Datenstrom zur dekodieren und neu zu kodieren bzw. umzukodieren.

[GL83]

In [GL84] einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist der ersten Einheit eine Datenquelle 91 zur Erzeugung eines seriellen Datenstroms, wie beispielsweise ein dem Stand der Technik entsprechender Parallele/Seriell – Wandler zugeordnet. Diese speist den optischen Sender 5 mit elektrischen Datensignalen. Weiterhin werden die Signale des optischen Empfängers 6 einer Datensenke 92 zur Weiterverarbeitung der Signale zugeführt.

Erfindungsgemäß ist nun eine Steuereinheit 93 vorgesehen, welche wahlweise die Datenquelle 91 beziehungsweise einen optischen Sender 5 entsprechend eines Sollwertes zur Abgabe einer bestimmten Datenrate bzw. Paketgröße ansteuert. Wahlweise kann die Steuereinheit auch zwischen Datenquelle 1 und optischem Sender 5 angeordnet sein und derart ausgelegt sein, dass sie selbst die von der Datenquelle 1 abgegebenen Daten Datenrate bzw. Paketgröße entsprechend eines Sollwertes und formatiert. Somit kann die Abgabe der Daten an die jeweiligen Eigenschaften der Datenstrecke angepasst werden.

Das wesentliche Merkmal der Steuereinheit ist deren Anpassung der Kodierung eines beliebigen digitalen Signals an die Übertragungseigenschaften der optischen Datenstrecke zwischen optischem Sender und optischem Empfänger.

Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine wesentlich bessere Signalübertragungsqualität als mit dem Stand der Technik erreichbar.

Wahlweise kann noch in der zweiten Einheit zwischen optischem Empfänger 6 und Datensenke 92 eine Dekodiereinrichtung zur Umsetzung der Datenrate bzw. Paketgröße in die von der Datenquelle 91 abgegebenen Datenrate bzw. Paketgröße eingesetzt werden.

Durch diese Dekodiereinrichtung wird die Kodierung der ersten Einheit wieder rückgängig gemacht, so dass die der Datensenke zugeführten Signale dem Datenstrom der Datenquelle 1 entsprechen. Selbstverständlich kann die Dekodiereinrichtung auch im Empfänger 5 angeordnet sein. Somit ist die Kodierung zum optimalen Transport der Daten auf der Datenstrecke für Datenquelle bzw. Datensenke vollkommen transparent.

Gerade bei gegeneinander beweglichen Einheiten variiert die aktuelle zu übertragende Datenrate häufig mit der Zeit bzw. mit der Position. Einflussgrößen sind beispielsweise der Abstand der beiden gegeneinander beweglichen Einheiten, die Verkoppelung zwischen diesen Einheiten oder auch externe Störeinflüsse. Mit Hilfe der Kodiereinrichtung wird die Datenrate kontinuierlich angepasst. Ist beispielsweise zu einem bestimmten Zeitpunkt bzw. bei einer bestimmten Position die Übertragung nur mit einer relativ niedrigen Datenrate oder gar nicht möglich, so werden die Daten der Datenquellen in den Speichermitteln zwischengespeichert. Erhöht sich nun durch Zeitablauf bzw. Änderung der Position die mögliche Datenrate der Datenstrecke wieder, so können die zwischengespeicherten Informationen übertragen werden. Entsprechend hierzu ist es die Dekodiereinrichtung ausgelegt, welche ebenfalls Mittel zur Speicherung von Daten im Falle einer hohen Datenrate von der Kodiereinrichtung aufweist und damit einen kontinuierlichen Datenstrom zur Datensenke sicherstellen kann. So optimalen Steuerung sind optional Mittel zur Messung der Übertragungseigenschaften vorgesehen.

Meist ist bei Gattungsgemäßen Übertragungssystemen eine entlang der Bahn der Bewegung der beiden Einheiten geschlossene Übertragungsstrecke vorgesehen. Eine geschlossene Übertragungsstrecke liegt dann vor, wenn der Lichtwellenleiter 3 im Eingriff mit dem Koppelelement 4 ist, so dass Daten übertragen werden können. Alternativ hierzu kann die Übertragungsstrecke auch Segmentiert sein, d. h. aus mehreren Teilen bestehen. Im Extremfall könnte die Übertragungsstrecke aus einem einzigen Segment, welches an einer bestimmten Position vorgesehen ist, bestehen. In diesem Fall erfolgte die Ansteuerung durch die Steuereinrichtung derart, dass ausschließlich an den Positionen, an denen Segmente der Übertragungsstrecke vorhanden sind, eine Übertragung stattfindet.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung derart ausgelegt, dass sie Mittel zur Speicherung von Daten aufweist. Hierdurch wird eine Anpassung der Datenrate bzw. Segmentierung in unterschiedliche Paketgrößen ohne Datenverluste möglich.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sollwertgeber vorgesehen, welcher den Sollwert vorgibt und wahlweise die Sollwertvorgabe dynamisch entsprechend den Eigenschaften der Übertragungsstrecke, wie beispielsweise Übertragungsqualität, Bitfehlerrate, Signal/Rauschabstand oder einfach auf Grund der Position der beiden beweglichen Einheiten gegeneinander oder einer Zeit anpasst.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kodiereinrichtung zusätzliche Speichermittel sowie Mittel zur Anpassung der Datenrate des zu übertragenden seriellen Datenstroms auf. Somit kann entsprechend den aktuellen Übertragungseigenschaften der Übertragungsstrecke zwischen Sender und Empfänger die Datenrate angepasst werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuereinrichtung zusätzliche Mittel zur Speicherung der Daten auf. Daneben ist ein zusätzlicher Kommunikationskanal zwischen einer zusätzlich vorgesehenen Auswerteeinrichtung zwischen optischem Empfänger 5 und Datensenke 6 sowie der Steuereinrichtung zur Signalisierung fehlerhafter Daten durch die Auswerteeinrichtung an die Steuereinrichtung vorgesehen. Stellt nur die Auswerteeinrichtung fehlerhaft übertragene Daten fest, so signalisiert sie dies der Steuereinrichtung, welche daraufhin die Aussendung der Daten wiederholt. Solche Mechanismen sind grundsätzlich auf höheren Ebenen der Signalübertragung bekannt. So erfolgt die diesen Fällen eine Kommunikation zwischen einem ersten Rechner, welcher mit der Datenquellen verbunden ist und einem zweiten Rechner, welcher mit der Datensenke verbunden ist. Hierbei benötigt die Kommunikation und die Wiederholung der Datenübertragung zusätzliche Rechnerleistung. Durch die Integration in eine niedrige Ebene der Datenübertragung erfolgt die Wiederholung der Übertragung unabhängig vom Übertragungsprotokoll und unabhängig von zusätzlichen Aufwendungen der kommunizierenden Rechner. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung unabhängig von dem daran angeschlossenen Rechnersystem zu betreiben. Sie gewährleistet gleichzeitig eine maximale Flexibilität und Übertragungssicherheit bei minimaler zusätzlicher Auslastung der angeschlossenen Rechner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Mikrocontroller zur Steuerung bzw. Diagnose der Vorrichtung vorgesehen. Dieser Mikrocontroller hat optional einen Speicher zur Speicherung bestimmter Ereignisse, wie Fehler oder auch Überschreitung von Grenzwerten. Vorteilhafterweise besitzt ein solcher Mikrocontroller einen Web-Server, so dass er mittels eines herkömmlichen Personal-Computers oder eines Internet-Terminals lokal oder über das Internet bedient werden kann. weiterhin ist optional eine Anzeige bestimmter Betriebszustände bzw. Betriebsparameter vorgesehen. So können beispielsweise Übertragungsfehler, Signal/Rauschabstand, Bitfehlerrate oder die Überschreitung bestimmter Grenzwerte angezeigt werden. Die gesamte Steuerung kann optional durch Software neue konfiguriert werden. Somit können beispielsweise Speicherinhalte, Datentabellen, oder auch Programmcode neu entsprechend den Anforderungen geladen werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vorrichtung selbstlernend bzw. adaptiv ausgelegt. Dies bedeutet, dass es sie sich dynamisch, insbesondere während der Bewegung, an die Betriebszustände anpasst. Dies kann beispielsweise durch Ermittlung bestimmter Betriebsparameter, wie Bitfehlerrate, Signalamplitude etc. und anschließende Einstellung von Steuereinrichtung bzw. Auswerteeinrichtung bzw. den Filtern erfolgen. Besonders günstig ist deshalb, hier einen Fuzzy-Controller einzusetzen. So kann beispielsweise die Redundanz bzw. die Datenrate als Funktion der Übertra gungsfehler eingestellt werden. Dies bedeutet, dass bei einer hohen Anzahl von Übertragungsfehlern beispielsweise eine höhere Redundanz vorgesehen wird. Gerade bei Drehbewegungen, insbesondere mit konstanter Geschwindigkeit, ist es vorteilhaft, die Übertragungsfunktion über die Umdrehung zu speichern und entsprechend abhängig von der Zeit bzw. der Position die Einstellung von Steuereinrichtung bzw. Auswerteeinrichtung bzw. Filtern vorzunehmen. Dies ist selbstverständlich auch bei linearen Bewegungen möglich, sofern eine Information über die Position vorhanden ist.

[GL90]

Erfindungsgemäß [GL91] ist in einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein optischer Sender 5 derart ausgestaltet und mit dem Lichtleiter 3 verbunden, so dass dieser jeweils in eine erste Richtung und in eine dazu entgegengesetzte zweite Richtung des Lichtleiters Licht einkoppelt beziehungsweise auskoppelt.

Weiterhin ist eine Steuereinheit 93 vorgesehen, welche eine zeitliche Verschiebung der Signale zwischen der ersten Richtung und der zweiten Richtung bewirkt. Diese Verschiebung ist jeweils so groß, dass die Laufzeitunterschiede der Signale zwischen der ersten Richtung und der zweiten Richtung kompensiert werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuereinheit 30 wenigstens ein optisches Verzögerungselement auf. Ein solches optisches Verzögerungselement kann beispielsweise ein thermooptischer Phasenschieber, ein Piezo- Phasenschieber, ein Flüssigkristallphasenschieber, eine Laufzeitleitung, einen Slow-light-Element, Photonenkristalle oder ein Verzögerungselement mit Modenselektiver Ein- bzw. Auskopplung sein.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Steuereinheit 93 wenigstens ein elektrisches bzw. elektronisches Verzögerungselement. Ein solches Verzögerungselement kann beispielsweise eine Laufzeitleitung, ein Phasenschieber oder ein Speicher, bevorzugt ein digitaler Speicher sein.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuereinheit 93 getrennte elektrische Schaltungen zur Erzeugung eines seriellen Datenstromes (Serializer) und/oder zur Dekodierung beziehungsweise Umsetzung eines seriellen Datenstromes (Deserializer) jeweils für die erste Richtung und die zweite Richtung auf. Damit können die Datenströme der ersten Richtung und die der zweiten Richtung unabhängiger voneinander erzeugt beziehungsweise dekodiert werden. Die getrennten Serializer bzw. Deserializer werden nun vorteilhafterweise mit Takten, die in der Phase beziehungsweise Frequenz gegeneinander verschoben sind, gespeist. Die Frequenz beziehungsweise Phasenverschiebung ist hier so dimensioniert, dass die Laufzeiten der Signale im Lichtleiter ausgeglichen werden. Der Laufzeitausgleich erfolgt also ortsabhängig, entsprechend der relativen Position der zweiten Einheit zur ersten Einheit.

Wird eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise in einem Computertomographen eingesetzt, der sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht, ergibt sich aufgrund des Dopplereffekts entsprechend der Drehbewegung eine Frequenzverschiebung. Zur Kompensation wird nun der Serializer bzw. Deserializer für die Richtung, in der sich die beiden Einheiten voneinander weg bewegen mit einer höheren Frequenz betrieben, während Serializer bzw. Deserializer der entgegengesetzten Richtung mit einer entsprechend niedrigeren Frequenz betrieben werden.

Aufgrund der unterschiedlichen Betriebsfrequenzen werden nun im Laufe einer Umdrehung unterschiedliche Anzahlen von Bits übertragen. Diese Differenz ist nur gering und kann auf einer Seite durch wiederholte Aussendung und auf der anderen Seite durch Löschen mehrfach übertragener Bits eliminiert werden. Diese Differenz beträgt beispielsweise bei einem Drehübertrager mit einem Umfang von 3 m circa 10 Bit.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens einen Absorber 13 vor. Ein solcher Absorber ist vorzugsweise an einer bezogen auf die Drehachse 6 des optischen Senders 5 gegenüberliegenden Position angeordnet. Dadurch wird der Lichtleiter 3 in vorzugsweise zwei bevorzugt gleich große Segmente unterteilt. Durch die erfindungsgemäße Phasenverschiebung muss ein Absorber nun nicht mehr punktförmig sein. Vielmehr kann er in seiner Länge ausgedehnt, über einen Teil des Lichtleiters 3 angeordnet sein. Die wesentliche Aufgabe des Absorbers ist hier nun, dafür zu sorgen, dass ein optisches Signal, das bereits einmal um den Umfang des Lichtleiters 3 umgelaufen ist, nicht zu einer Beeinträchtigung eines gerade eingespeisten Signals führt.

Eine [GL98] andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Lichtleiter 3 selbst eine Dämpfung aufweist. Diese Dämpfung der Intensität der Strahlung sollte in einem Bereich größer 6 dB über die Länge des gesamten Lichtleiters liegen. Vorteilhafterweise ist die Dämpfung größer als 12 dB und besonders vorteilhaft ist eine Dämpfung größer als 20 dB vorgesehen. Durch die Dämpfung des Lichtleiters selbst erfolgt beispielsweise im Bereich der ersten Richtung eine besonders starke Dämpfung des Signals aus der zweiten Richtung. Ebenso ist im Bereich der zweiten Richtung das Signal aus der ersten Richtung besonders stark gedämpft. Dadurch ist eine besonders einfache Art der Verzögerung möglich. Diese soll an einem Beispiel eines Umlaufs des zweiten Lichtkopplers 5 beginnend vom Bereich der ersten Richtung in den Bereich der zweiten Richtung erläutert werden. Es befinde sich nun der zweite Lichtkoppler fünf im Bereich der ersten Richtung kurz hinter dem ersten Lichtkoppler 4. Es kann beispielsweise das Signal der ersten Richtung ohne Verzögerung ausgesendet werden, während das Signal der zweiten Richtung mit hoher Verzögerung ausgesendet wird. Mit zunehmender Bewegung des zweiten Lichtkopplers 5 fort vom ersten Lichtkoppler 4 wird nun die Verzögerung des Signals der zweiten Richtung verringert. Tatsächlich wird in der Nähe des ersten Lichtkopplers 4 ausschließlich das Signal der ersten Richtung empfangen werden, während die Amplitude des Sig nals aus der zweiten Richtung noch zu gering ist. Erst in einem weiter entfernten Bereich wird eine Überlagerung der beiden Signale zu empfangen sein. In einer dem ersten Lichtkoppler 4 gegenüberliegenden Position sind die Intensitäten beider Richtungen gleich. Nach Überschreitung dieses Punktes ist die Intensität des Signals der zweiten Richtung größer als die aus der ersten Richtung. Schließlich nimmt nun bei weiterer Bewegung des zweiten Lichtkopplers 5 die Intensität des Lichts aus der ersten Richtung so weit ab, bis das Signal aus der zweiten Richtung nicht mehr beeinflusst wird. Nun kann problemlos und ohne Rücksicht auf das Signal aus der ersten Richtung die Verzögerung des Signals aus der zweiten Richtung wieder auf den Maximalwert zurückgestellt werden, der nach dem Passieren des ersten Lichtkopplers 4 durch den zweiten Lichtkoppler 5 benötigt wird.

ES [GL99] ist besonders vorteilhaft, wenn die Dämpfung des Lichtleiters 3 mit zunehmendem Abstand von dem optischen Sender 5 ansteigt. Das Maximum der Dämpfung liegt vorteilhafterweise an der dem Lichtkoppler 4 gegenüberliegenden Position. Durch diese Ausgestaltung ist nun in der Nähe des ersten Lichtkopplers 4 aufgrund der niedrigen Dämpfung eine besonders gute Übertragung möglich. Dies kann beispielsweise durch die eigene Kodierung oder Modulation zur Übertragung mit einer höheren Datenrate verwendet werden. Wandert nun der zweite Lichtkoppler 5 in den vom ersten Lichtkoppler 4 entfernten Bereich, so nimmt die Dämpfung stark zu. In diesem Bereich nimmt damit auch die Übertragungsqualität beziehungsweise die maximal erzielbare Übertra gungsrate ab. Wird nun die Zunahme der Dämpfung auf einen engen Bereich beschränkt, so ist auch der in der Übertragung beeinträchtigte Bereich in engen Grenzen gehalten.

Eine [GL100] gleichmäßigere Übertragungseigenschaft lässt sich erzielen, indem zunächst im Bereich um den optischen Sender 5 der Lichtleiter 3 mit einer hohen Dämpfung ausgestattet ist und in dem von dem optischen Sender 5 entfernten Bereichen eine niedrige Dämpfung aufweist. Hierdurch ergibt sich eine weitgehend konstante Signalamplitude mit demzufolge auch weitgehend konstanten Übertragungseigenschaften über den ganzen Weg entlang des Lichtleiters 3.

In einer erfindungsgemäßen Anordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist eine Kodiereinrichtung zwischen einer Datenquelle 91 und einem optischen Sender 5 vorgesehen, welche die digitale Kodierung des Datenstroms von der Datenquelle derart umsetzt, dass die Daten mit minimalen Fehlern über den optischen Pfad übertragen werden können. Entsprechend kann die Kodiereinrichtung aber auch in der Datenquelle integriert sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zur Dekodierung der kodierten Signale der Kodiereinrichtung zwischen einem optischen Empfänger 6 und einer Datensenke 92 eine Dekodiereinrichtung zur Umsetzung der Kodierung von der Kodiereinrichtung vorgesehen ist.

Weiterhin ist vorteilhafterweise die Kodiereinrichtung zur Umsetzung der spektralen Eigenschaften des Datenstroms derart ausgelegt, dass in vorgegebenen spektralen Bereichen die Leistung wahlweise erhöht oder abgesenkt werden kann.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kodierungsfunktion der Kodiereinrichtung dynamisch einstellbar ist und bevorzugterweise diese abhängig von der Position eines Kopplers 4 oder von den Übertragungseigenschaften des optischen Pfades eingestellt wird. Damit ist positionsabhängig eine Optimierung der Übertragungseigenschaften möglich.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine Kodierung der Signale derart, dass die EMV-Eigenschaften verbessert und insbesondere gängige EMV-Normen eingehalten werden. Hierzu sollte die Kodierung zu einer Verbreiterung des Signalspektrums führen. Damit ist die (abgestrahlte) hochfrequente Energie in einem größeren spektralen Bereich mit geringerer spektraler Leistungsdichte enthalten. Wichtig ist eine derartige Kodierung nicht nur bei Nutzsignalen, sondern auch bei Ruhesignalen, da gerade hier oftmals ein konstantes Muster als Null-Daten gesendet wird. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist wichtig, da oftmals gerade optische Sender mit ihren leistungsstarken Treiberstufen und entsprechend hohen elektrischen Signalpegeln Störungen verursachen können.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wird Licht in den Lichtleiter 3 derart eingekoppelt, dass sich dieses in wenigstens zwei getrennten Richtungen ausbreitet. Weiterhin ist wenigstens ein Koppler 4 derart vorgesehen, dass er Licht aus wenigstens zwei getrennten Wegen empfängt. Im Koppler oder im Empfänger, wird eine Summenbildung der optischen Signale durchgeführt. Die Anordnung ist nun so gewählt, dass die Summe der Lichtsignale näherungsweise von der Bewegung zwischen Lichtleiter 3 und Koppler 4 unabhängig ist. Dadurch steht immer ein konstanter optischer Signalpegel am Empfänger zur Verfügung. Mit dieser Vorrichtung lässt sich ein Empfänger geringer optischer Dynamik betreiben.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 wird wenigstens ein Lichtleiter 3 wahlweise als Lichtleitende Faser, welche wahlweise mit einem Fluoreszenz-Farbstoff dotiert ist, als Lichtleitender Formkörper, oder als Lichtleitende Flüssigkeit ausgeführt, wobei die Herstellung vorzugsweise durch Gießen, Heißprägen, ziehen mit an zumindest einer Seite abgeflachter Form, oder durch Ätzen einer runden Faser erfolgt ist.

Eine andere erfindungsgemäße Anordnung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weist wenigstens einen Lichtleiter 3 in Form einer Gradientenindex-Faser mit an einer Seite angepasstem Indexverlauf auf. Vorzugsweise wird hier der Verlauf des Gradientenindex abgeflacht, so dass sich eine optische Ebene zu Auskopplung von Licht durch einen Koppler 4 ergibt.

Eine andere erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sieht mehrere optische Sender 5 vor, welche mit mehreren optischen Empfängern 6 über vorzugsweise einen Lichtleiter 3 sowie wenigstens einen Koppler 4 miteinander kommunizieren. Die Zuordnung zwischen optischen Sendern und optischen Empfängern erfolgt über die Selektion von Segmenten des Lichtleiters 3, Wellenlängenselektion, Polarisationsselektion, oder auch Richtungsselektion. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn bereits ein Koppler wellenlängenselektiv oder auch polarisationsselektiv ausgebildet ist. Selbst verständlich ist eine Kommunikation in beliebigen Richtungen, d. h. von einem Lichtleiter 3 zu einem Koppler 4, von einem Koppler 4 zu einem Lichtleiter 3, oder auch von einem ersten Koppler 4 über einen Lichtleiter 3 zu einem zweiten Koppler 4 möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Koppellänge, d. h. die Länge eines Prismas 13 auf dem Lichtleiter 3 an die Wellenlänge des übertragenen Lichts angepasst ist. Durch die Selektion einer geeigneten Koppellänge kann auch eine Selektion für die zu übertragende Wellenlänge erreicht werden.

Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sieht einen Lichtleiter 3 als aktives optisches Element, insbesondere als optischen Verstärker vor. So kann einen Lichtleiter 3 beispielsweise als Erbium-dotierter Faserverstärker (EDFA) oder auch als Laser ausgebildet sein. Ebenso kann auch ein Koppler 4 oder ein mit diesem Koppler verbundener Lichtleiter 3 als aktives optisches Element ausgebildet sein. Durch eine solche Ausbildung lässt sich eine Verstärkung bereits in den optischen Komponenten mit entsprechend hohen Signal/Rauschabständen erreichen.

In einer besonderen Ausführungsform kann eine von außen gesteuerte Wellenlängenumsetzung erreicht werden. So könnte beispielsweise ein Lichtleiter 3 in seiner Richtung mit einem Pumplicht versorgt werden, während das Licht zur Anregung einer Emission von außen durch einen Koppler 4 zugeführt wird. Ebenso könnte aber auch ein Koppler 4 mit Pumplicht gespeist werden, während die Anregung zur Emission durch einen Lichtleiter 3 erfolgt.

Ein erfindungsgemäßer Computertomograph umfasst wenigstens eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.
1 [GL119] zeigt in allgemeiner Form schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
2 zeigt ein Detail einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Lichtleiter, welcher nur teilweise ummantelt ist.
3 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform der Erfindung mit zwei symmetrisch angeordneten Prismen zur Signaleinkopplung in zwei Richtungen.
4 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform der Erfindung im Schnitt.
5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Blasvorrichtung.
6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Saugvorrichtung.
7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Bürstenvorrichtung.
8 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Abdichtung durch Sperrluft.
9 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Labyrinthdichtung.
10 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Überdruckdichtung.
11 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Bürstenabdichtung.
12 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Filzdichtung.
13 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Gleitringdichtung.
14 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Radialwellendichtungen.
15 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer statischen Dichtung.
16 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem mechanischen Filter.
17 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem elektrostatischen Filter.
18 zeigt eine Anordnung mit einer Membrandichtung.
19 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abstoßung geladener Staub- und Schmutzpartikel.
20 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Rolle zur Aufnahme geladener Staub- und Schmutzpartikel.
21 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer kombinierten Micro-/Nano-Struktur beschichteten Oberfläche.
22 zeigt beispielhaft eine Anordnung mit einer Steuereinrichtung zur Anpassung der Datenrate.
1 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Der Computertomograf (CT-Scanner) besteht aus zwei mechanischen Hauptbestandteilen. Ein stationäres Teil 2 dient als Basis und Träger des ganzen Gerätes, in denen sich das rotierende Teil 1 dreht. Der Patient 104 wird auf einer Liege in der Öffnung des rotierenden Teils positioniert. Zur Abtastung des Patienten mittels Röntgenstrahlen 102 ist eine Röntgenröhre 101 sowie ein dieser gegenüberliegend angeordneter Detektor 103 vorgesehen. Röntgenröhre 101 und Detektor 103 sind auf dem rotierenden Teil 1 drehbar angeordnet. Ein Drehübertrager 3 dient zur elektrischen Verbindung zwischen dem rotierenden Teil 1 und dem stationären Teil 2. Hierbei werden einerseits die hohe elektrische Leistung zur Speisung der Röntgenröhre 101 in Richtung des rotierenden Teils 1 und gleichzeitig die Videodaten in der entgegengesetzten Richtung übertragen. Parallel hierzu ist eine Kommunikation von Steuerinformationen in beiden Richtungen vorgesehen. Eine Auswerte- und Steuereinheit 106 dient zur Bedienung des Computertomographen sowie zur Anzeige der erzeugten Bilder. Die Kommunikation mit dem Computertomographen erfolgt über eine bidirektionale Verbindung 105.
In der 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Detail abgebildet. Ein Lichtleiter bestehend aus einem Kern 11 und einem Mantel 12, ist in ein Trägermaterial 15 eingebettet. Der Lichtleiter ist mitsamt dem Trägermaterial an der Schlifffläche 14 derart angeschliffen, dass ein Teil des Kerns frei liegt. Über dieser freien Schlifffläche ist das Prisma 13 zur Signalein- bzw. Auskopplung angebracht. Durch die Stärke des Anschleifens des Lichtleiters kann die Größe der freiliegenden Kernoberfläche und damit die Effektivität der Verkoppelung festgelegt werden. Eine kleinere Koppelfläche hat eine schlechtere Verkoppelung mit den Prisma, dafür aber eine Verlustärmere Signalführung im Lichtleiter zufolge. Umgekehrt erhöht sich bei größerer Koppelfläche die Verkoppelung, aber auch die Verluste im Lichtleiter. Somit ist abhängig von der Übertragungsaufgabe bzw. der Länge des Lichtleiters eine geeignete Koppelfläche auszuwählen. In diesem Beispiel ist das Anschleifen eines Lichtleiters dargestellt, weil dies besonders günstig in der Fertigung realisierbar ist. Selbstverständlich sind auch andere Maßnahmen, wie beispielsweise die Fertigung eines von vorneherein teilummantelten Lichtleiters denkbar. Auch ist das Trägermaterial 15 nicht zwingend notwendig, es erleichtert nur die Fertigung und ist für die praktische Anwendung als Träger des Lichtleiters einsetzbar. An Stelle eines runden Lichtleiters sind selbstverständlich auch andere Lichtleitergeometrien, wie beispielsweise planare Lichtleiter einsetzbar.
In 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei symmetrisch angeordneten Prismen zur Signaleinkopplung in zwei Richtungen dargestellt. Hierbei wird Licht mittels einer lichtleitenden Faser 18 und einem Kollimator 17 einem Teiler-Prisma 16 zugeführt. Dieses teilt den Lichtstrahl in einen ersten Teilstrahl (19a) und einem zweiten Teilstrahl 19b. Der erste Teilstrahl wird mittels des ersten Prismas 3a in eine erste Ausbreitungsrichtung in den Kern 11 des Lichtleiters eingekoppelt. Der zweite Teilstrahl wird mittels des zweiten Prismas 13b in eine zweite Ausbreitungsrichtung in den Kern des Lichtleiters eingekoppelt. Der Richtungspfeil 20 zeigt beispielhaft eine Bewegung der gesamten Einkoppel- Baugruppe umfassend die Prismen 13a, 13b, Teilerprisma 16, Kollimator 17 und Faser 18. Diese Darstellung wurde der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber auf eine Einkopplung mittels der Prismen 13a, 13b in den Lichtleiter beschränkt. Ebenso ist selbstverständlich eine Auskopplung der Signale bzw. eine bidirektionale Signalübertragung möglich.
4 zeigt in schematischer Form eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt. Darin sind sowohl die erste Einheit 1 als auch die zweite Einheit 2 als Scheiben mit zentrischer Bohrung, welche um die Drehachse 6 drehbar gelagert sind, dargestellt. Der Lichtleiter 3 ist hier auf einer Kreisbahn angeordnet, wie dies bei Drehübertragern und insbesondere bei Drehübertragern für Computertomographen der fall ist. Er erstreckt sich um den gesamten Umfang der ersten Einheit. Im Eingriff mit diesem Graben ist ein Lichtkoppler 4, welcher an der zweiten Einheit 2 angeordnet ist. Dieser Lichtkoppler greift das in dem Lichtleiter geführte Licht ab und leitet es beispielhaft mit einer lichtleitenden Faser 18 weiter. Licht aus einem optischen Sender 5 wird bezogen auf das Modulationssignal gleichphasig in zwei entgegengesetzten Richtungen in den Lichtleiter 3 eingespeist. Der Einspeisepunkt ist vorzugsweise dem Absorber gegenüberliegend, so dass die Laufzeiten in beiden Richtungen gleich groß sind. Der Abgriff des Lichts erfolgt mittels eines Lichtkopplers 4, welcher um die Drehachse 6 entlang der Bahn des Lichtleiters 3 drehbar gelagert ist und das abgegriffene Licht einem optischen Empfänger zuführt. Zur Vereinfachung ist der optische Empfänger nicht abgebildet. Beispielhaft ist eine Reinigungseinheit 40 in die zweite Einheit 2 integriert. Sie läuft mit dieser zweiten Einheit entlang dem Lichtleiter 3 und reinigt ihn entsprechend. Weiterhin ist eine unabhängige Reinigungseinheit 41 dargestellt, welche sich unabhängig von dem zweiten Lichtkoppler bewegen lässt.
In 5 ist eine Reinigungseinheit in Form einer Einrichtung zum Ausblasen von Staub und Schmutzpartikeln dargestellt. Mittels einer Düse 42 wird ein Luftstrom 43 von einer Luftdruckquelle in Richtung des Lichtleiters Ziffer 3 geblasen. Der aus der Düse austretenden Luftstrom 44 wirbelt die Staubpartikel 39 auf und bläst diese vom Lichtleiter 3 fort.
6 zeigt eine Reinigungseinheit in Form einer Saugvorrichtung. Ein Düsenblock 45, welcher in Form einer Düse ausgebildet ist, weist eine Absaugöffnung 60 auf, durch welche Luft von der Außenseite angesaugt wird. Der Luftstrom 61 reißt die Staubpartikel 39 mit und entfernt sie somit von der Oberfläche des Lichtleiters 3.
7 zeigt eine Reinigungseinheit in Form einer Bürsteneinheit. Ein Bürstenträger 52 dient zur Aufnahme der Bürsten 53a, 53b, 53c. Die Bürsten werden entlang dem Lichtleiter 3 bewegt und kehren so auf der Oberfläche angelagerte Schmutzpartikel ab.
In 8 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Abdichtung durch Sperrluft dargestellt. In dieser Darstellung ist zur Aufnahme des Lichtkopplers 4 ein Gleitkörper 2a, welcher mit der zweiten Einheit 2 verbunden ist vorgesehen. Dieser Gleitkörper 2a ist mit der zweiten Einheit 2 derart verbunden, dass er dieselbe Bewegung in Längsrichtung des Lichtleiters 3 ausführt, aber eine Stabilisierung in einer oder zwei Achsen senkrecht dazu bewirkt, so dass immer eine exakte Ausrichtung des Lichtkopplers 4 an der zweiten Einheit gegenüber dem Lichtleiter 3 gewährleistet ist. Eine besonders präzise und gleichzeitige Reibungsarme Lagerung dieses Gleitkörpers 2a gegenüber der ersten Einheit 1 lässt sich durch Luftlagerung erreichen. Eine solche Luftlagerung ist als besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen dargestellt. Selbstverständlich ist auch jede andere Art der Lagerung, wie beispielsweise mit Gleitlagern oder Wälzlagern möglich. Zur Luftlagerung sind hier beispielhaft zwei Düsen 50a, 50b darge stellt, aus welchen ein Zuluftstrom 54 von einer nicht dargestellten Druckluftquelle in Richtung der ersten Einheit 1 abgegeben wird, um einen Luftfilm zwischen dem Gleitkörper 2a und der ersten Einheit 1 aufzubauen. Die durch die Düsen eingebrachte Luft strömt seitlich zwischen dem Gleitkörper 2a und der ersten Einheit 1 ab. Sie kann den in der Zeichnung dargestellten Hohlraum zwischen den Teilen der ersten Einheit 1 und der zweiten Einheit 2 durch das Abluftventil 53 verlassen.
Zur Abdichtung mittels Sperrluft ist nun wenigstens eine Sperrluftdüse 51 vorgesehen, welche einen Sperrluftstrom 55 in den Zwischenraum zwischen erste Einheit 1 und zweite Einheit 2 derart abgibt, dass dieser aus dem Spalt zwischen den beiden Einheiten nach außen hin austritt und somit ein Eindringen von Staub und anderen Schmutzpartikeln in den Spalt zwischen den beiden Einheiten verhindert. Zur Abdichtung der zweiten Seite ist noch eine zweite Sperrluftdüse 52 gespeist durch einen Sperrluftstrom 56 eingezeichnet. Um ein optimales Abdichtungsergebnis zu erhalten, kann der Spalt 57 zwischen der ersten Einheit 1 und der zweiten Einheit 2 optimiert werden. Besonders günstig ist ein Spalt in einer Größenordnung von 0,03 Millimetern bis 0,1 Millimeter, wobei sich ein Überdruck gegenüber der Umgebung von 0,2 bar bis 0,5 bar als vorteilhaft erwiesen hat. Gleiches gilt für den Spalt 58. Für den Gegenstand der Erfindung ist die exakte Anzahl der Spalte unwesentlich, da dies meist eine Frage der Definition ist. So könnten beispielsweise auch die beiden Spalte 57 und 58 als ein einziger Spalt zwischen den beiden Einheiten betrachtet werden. Erfindungswesentlich ist, dass wenigstens ein Spalt zwischen den beiden Einheiten besteht.
9 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Labyrinthdichtung. Hierbei wird das Eindringen von Staub und anderen Fremdkörpern in den Verschmutzung empfindlichen Bereich um den Lichtleiter 3 durch ein Labyrinth erschwert. Dieses Labyrinth wird vorzugsweise durch die Ausbildung einer ineinander greifenden Struktur aus Nuten beziehungsweise Stegen zwischen der ersten Einheit 1 und der zweiten Einheit 2 ausgebildet. In den hier dargestellten besonderen Ausführungsfall mit einer Luftlagerung tritt der in den Hohlraum eingeblasene Zuluftstrom 54 nach Austritt durch die Lagerung durch das Labyrinth nach außen und erschwert zusätzlich das Eindringen von Schmutz. Eine solche Labyrinthdichtung ist aber auch ohne den Luftstrom funktionsfähig.
10 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Überdruckabdichtung. Hierbei wird ähnlich, wie im vorhergehenden Beispiel, allerdings mit einer wesentlich größeren Luftmenge versucht, einen kontinuierlichen Luftstrom 59a beziehungsweise 59b nach außen hin aufrecht zu erhalten. Im Gegensatz zu Labyrinthdichtung ist die mechanische Ausführung hier wesentlich einfacher, allerdings ist ohne den Luftstrom nur eine sehr geringe Dichtwirkung zu erwarten. Dieses die vielen Anwendungsfällen aber nicht als besonders kritisch einzustufen, da im Ruhezustand einer Anlage auch der von außen aufgewirbelten Staub und damit das Verschmutzungsrisiko meist wesentlich geringer ist. Die Luftzufuhr kann wahlweise durch die Versorgung des Luftlagers oder durch zusätzliche Einströmöffnungen erfolgen. Vorzugsweise sind mehrere Einströmöffnungen auf dem Umfang der Anordnung verteilt vorgesehen.
11 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Bürstenabdichtung. Hierbei sind Bürsten 60 vorgesehen, welche ein Eindringen von Staub und Schmutz in den Zwischenraum zwischen der ersten Einheit 1 und der zweiten Einheit 2 verhindern. Zur Verbesserung der Dichtwirkung können vorteilhafterweise zusätzliche Barrieren oder Labyrinthe vorgesehen sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist fest an der ersten Einheit 1 eine Abdeckung 1a angebracht, so dass nur ein relativ schmaler Bereich für die zweite Einheit 2 zur Durchführung einer lichtleitenden Faser 7 sowie der hier beispielhaft benötigten zu Luft 54 realisiert ist.
12 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Filzdichtung. Eine solche Filzdichtung kann ähnlich wie die zuvor beschriebene Bürstendichtung ausgeführt werden. Hier ist wieder beispielhaft die planare Anordnung von der ersten Einheit 1 und der zweiten Einheit 2 dargestellt. Zur Unterstützung der Filzdichtung kann auch hier der interne Überdruck herangezogen werden.
13 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Gleitringdichtung. Da die hier dargestellte Vorrichtung symmetrisch aufgebaut ist, wird nur auf die in der Abbildung links dargestellte Gleitringdichtung Bezug genommen. Grundsätzlich würde schon durch eine einfache Gleitringdichtung mit einem Gleitring 62 sowie dem Gegenring 63 eine Abdichtung des Innenraumes bewirken. Zur Verbesserung der Dichtwirkung ist noch ein zweiter Gleitring 64 mit dem entsprechenden Gegenring 65 vorgesehen. Weiterhin wird in den Zwischenraum, welcher durch die beiden Gleitringe und ihre Gegenringe abgeschlossen wird, durch einen Sperrlufteinlass 66 Sperrluft oder ein anderes Sperrmittel, wie beispielsweise eine Flüssigkeit eingebracht und durch den Sperrluftauslass 67 wieder abgeführt.
14 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Radialwellendichtungen. Hierbei sind Zur Abdichtung des Innenraumes Radialwellendichtringe 68, 69 vorgesehen. In den Zwischenraum 70 zwischen den Radialwellendichtringen kann beispielsweise ein Schmiermittel eingebracht werden. Ebenso kann dieser, wie vor der dargestellt, mit Sperrluft beaufschlagt werden.
15 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer statischen Dichtung. Hierbei wird im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Dichtsystemen der Raum über dem Lichtleiter 3 vollständig statisch abgedichtet. Hierzu wird eine lichtdurchlässige Abdeckung 71, wie beispielsweise eine Glasscheibe oder Plexiglasscheibe über dem Lichtleiter 3 angebracht. Das Licht wird vorzugsweise in freier Strahlführung 72 durch die lichtdurchlässige Abdeckung 71 gekoppelt. Ein der zweiten Einheit 2 zugeordneter Gleitkörper 2a, welcher die zur Verkopplung mit dem Lichtleiter 3 notwendigen optischen Elemente enthält, kann beispielsweise durch einen magnetischen Mitnehmer mechanisch mit der zweiten Einheit 2 verkoppelt werden.
16 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem mechanischen Filter. Hier ist ein mechanisches Filter 73 bzw. 74 vorgesehen, um das Eindringen von Staub- bzw. Schmutzpartikeln in den Zwischenraum zwischen der ersten Einheit 1 und der zweiten Einheit 2 zu verhindern. Als Filtermaterial kann beispielsweise eine Gaze eingesetzt werden. Als Ergänzung kann noch ein weiteres Filter 75 mit einer größeren Oberfläche, beispielsweise ein Faltenbalg-Filter eingesetzt werden. Damit kann ein schnelles Zusetzen des Filters verhindert bzw. verzögert werden. Eine zusätzliche Unterstützung der Filterwirkung bzw. eine Reinigung des Filters kann durch den von innen kommenden Zuluftstrom 54 erfolgen.
17 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem elektrostatischen Filter. Ist grundsätzlich ähnlich wie die zuvor beschriebene Vorrichtung mit mechanischem Filter aufgebaut. Allerdings wird hier wahlweise an Stelle des mechanischen Filters kann 73, 74 bzw. der Gaze oder aber auch an Stelle des zusätzlichen Filters 75 eine elektrostatisches Filter eingesetzt. Die Versorgung dieses elektrostatischen Filters erfolgt über die Hochspannungs-Anschlüsse 76.
18 zeigt eine Anordnung mit einer Membrandichtung. Hierbei ist eine Dichtmembran 80 vorgesehen, welche vor einem Hohlraum 81 angeordnet ist. Durch Vakuum bzw. Druckluft 82 kann nun die Lage der Dichtmembran verändert werden. Im gezeigten Bild kann diese durch Beaufschlagung mit Druckluft an die Dichtung 83 des ersten Teils angedrückt und durch Beaufschlagung mit Vakuum abgehoben werden. Das Spaltmaß 84 gibt den Hub der Dichtmembran an. In der dargestellten Ausführungsform ist im Ruhezustand die entlastete Membran so dimensioniert, dass sie gerade an dem Dichtring anliegt. Damit ist auch im Ruhezustand eine gewisse minimale Abdichtung sichergestellt. Zur Erhöhung der Dichtwirkung kann nun der Hohlraum bzw. die Rückseite der Membran mit Überdruck beaufschlagt werden. Im Betrieb wird durch Vakuum die Luft aus dem Hohlraum entzogen, so dass sich die Dichtmembran von der Dichtung abhebt und ein Betrieb bei minimaler Reibung möglich ist.
Selbstverständlich können die hier beschriebenen verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung miteinander kombiniert werden, um einen höheren Grad der Dichtung bzw. eine bessere Filterung gegenüber dem Eindringen von Schmutz- und Staubpartikeln zu erreichen.
19 zeigt eine andere Art der elektrostatischen Reinhaltung der Oberfläche insbesondere der zweiten Einheit 2. Hierbei wird diese durch eine statische Spannungsversorgung 55 mit Hochspannung beaufschlagt, so dass geladene Staub und Schmutzpartikel 39 von dieser abgestoßen werden. Es kann eine zusätzliche Fläche mit umgekehrter Polarität vorgesehen werden, welche nun diese Partikel anzieht und auch festhält. Hierzu kann die Oberfläche eine Beschichtung, vorzugsweise aus einem Polymer mit einer hohen Adhäsion aufweisen.
20 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Rolle zur Aufnahme geladener Staub- und Schmutzpartikel. Hierbei wird eine Rolle 51, welche beispielsweise durch eine Spannungsversorgung aufgeladen wird, in der Nähe der zu reinigenden Oberfläche, bevorzugt der zweiten Einheit bewegt. Diese nimmt nun geladene Staub- und Schmutzpartikel auf. Damit immer eine unverschmutzte Oberfläche der Rolle zur Verfügung steht, wird diese ebenfalls mit einer Drehbewegung weiterbewegt. Im vorliegenden Beispiel ist die Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn. Weiterhin ist ein Abscheider 52 vorgesehen, welcher die auf der Rolle befindlichen Staub- und Schmutzpartikel aufnimmt. Die Oberfläche der Rolle kann unterschiedlich gestaltet sein. So kann die Rolle eine durchgängig leitende Oberfläche aufweisen, wobei sie in ihrer Gesamtheit von einer Hochspannungsversorgung gespeist wird. Ebenso kann sie aber auch ähnlich wie die bekannten Fotoleitertrommeln in Fotokopierern oder Laserdruckern ausgebildet sein, wobei die Aufladung der Oberfläche von einer in der Nähe der Oberfläche angebrachten Coronaelektrode aus erfolgt.
In 21 ist noch eine kombinierte Micro-/Nano-Beschichtung dargestellt, welche durch einen Effekt, wie er durch die Lotus-Blüte bekannt ist, ein Ansetzen von Verunreinigungen auf der Oberfläche verhindert. Hierzu ist vorzugsweise eine Mikrostruktur mit Erhebungen im Mikrometer-Bereich kombiniert mit einer darüberliegenden Nano-Struktur mit Erhebungen im Nanometer-Bereich. Eine derart beschichtete Oberfläche kann nun so ausgeführt werden, dass beispielsweise Verunreini gungen vollständig von den kritischen Bereichen der Oberfläche (optische Komponenten) weggeblasen werden können. Ebenso könnten diese gezielt in einen Auffangbehälter oder in ein Auffangfilter geleitet werden.
In 22 ist beispielhaft eine Vorrichtung mit einer Steuereinrichtung zur Anpassung der Datenrate an die Bedingungen der Übertragungsstrecke dargestellt. Eine Datenquelle (91) liefert elektrische Daten über die Steuereinrichtung (93) an den optischen Sender (5). Das Licht wird über einen Lichtleiter (3) übertragen und positionsabhängig von einem Koppler (4) abgegriffen. Das Licht des Kopplers wird mittels eines optischen Empfängers (6) wieder in elektrische Signale umgewandelt und über eine Auswerteeinrichtung (94) an die Datensenke (92) übertragen.

1: Erste Einheit
2: Zweite Einheit
3: Lichtleiter
4: Koppler
5: Optischer Sender (Lichtquelle)
6: Optischer Empfänger (Lichtsenke)
7: optischer Pfad
8: optisches Dämpfungsglied
9: Steuereinheit
10: Absorber
11: Lichtleiter – Kern
12: Lichtleiter – Mantel
13: Prisma
14: Anschlifffläche
15: Träger
16: Teilerprisma
17: Kollimator
18: lichtleitende Faser
19: Lichtstrahl
20: Richtungspfeil
33: Mikro/Nanobeschichtung
35: Innenbereich
36: Außenbereich
37: erster Spalt
38: zweiter Spalt
39: Staubpartikel bzw. Schmutzschicht
40: in die zweite Einheit integrierte Reinigungs
: einheit
41: unabhängige Reinigungseinheit
42: Düse
43: Luftstrom von einer Luftdruckquelle
44: Luftstrom aus der Düse auftretend
45: Düsenblock
51: Rolle
52: Bürstenträger
53: Bürsten
55: Statische Spannungsversorgung
56: Gegenring
57: Gleitring
58: Gegenring
59: Sperrlufteinlass
60: Sperrluftauslass
61: Radialwellendichtring
62: Radialwellendichtring
63: Kammer für Schmiermittel
64: Abdeckung – lichtdurchlässig
65: Lichtstrahl
66: Filter (Gaze)
67: Filter (Gaze)
68: Filter
69: Hochspannungs-Anschlüsse
80: Dichtmembran
81: Hohlraum
82: Vakuum
83: Dichtung
84: Spaltmaß
91: Datenquelle
92: Datensenke
93: Steuereinrichtung
94: Auswerteeinrichtung
95: Richtungspfeil für Bewegungsrichtung
101: Röntgenröhre
102: Röntgenstrahlung
103: Detektor
104: Patient
105: bidirektionale Verbindung
106: Auswerte- und Steuereinheit

Claims

Vorrichtung zur Übertragung optischer Signale zwischen wenigstens zwei gegeneinander beweglichen Einheiten, insbesondere zwischen den drehenden Teilen eines Computertomographen umfassend – eine erste Einheit (1), welche einen entlang der Bahn der Bewegung angeordneten Lichtleiter (3) aufweist, und der Kern des Lichtleiters entlang seiner Achse nur teilweise von einem Mantel umschlossen ist und – eine zweite Einheit (2), welche einen entlang des Lichtleiters (3) beweglichen Koppler (4) zur Ein- bzw. Auskopplung optischer Signale in bzw. aus dem Lichtleiter (3) aufweist, und der Koppler (4) wenigstens ein Prisma (13a, 13b) und/oder ein anderes Koppelelement zur Verkopplung evaneszenter Felder umfasst, sowie – mindestens ein optischer Sender (5) als Lichtquelle und – mindestens ein optischer Empfänger (6) als Lichtsenke, – mindestens ein optischer Pfad (7) zwischen einem optischen Sender (5) und einem optischen Empfänger (6) unter Einbindung des Lichtleiters (3) und des Kopplers (4), wobei optische Sender bzw. optische Empfänger wahlweise der ersten Einheit bzw. zweiten Einheit zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein variables optisches Dämpfungsglied (8) in einem optischen Pfad (7) vorgesehen ist, welches die optische Dämpfung des optischen Pfades (7) in einem vorgegebenen Toleranzbereich hält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein variables optisches Dämpfungsglied (8) in einem optischen Pfad (7) vorgesehen ist, welches die optische Dämpfung des optischen Pfades (7) auf einem vorgegebenen konstanten Wert hält.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (9) vorgesehen ist, welche das optische Dämpfungsglied (8) derart einstellt, dass die optische Dämpfung des optischen Pfades (7) in einem vorgegebenen Toleranzbereich liegt.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein optischer Sender (5) Mittel zur elektrischen Steuerung der abgegebenen optischen Leistung aufweist und eine Steuereinheit (9) vorgesehen ist, welche die optische Leistung des optischen Senders derart steuert, dass die optische Leistung am Eingang des optischen Empfängers (6) des zugeordneten optischen Pfades in einem vorgegebenen Toleranzbereich liegt.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der beiden gegeneinander beweglichen Einheiten eine Diagnoseeinheit zugeordnet ist, welche den Zustand wenigstens einer der beweglichen Einheiten ermittelt und an eine zentrale Steuereinheit signalisiert.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Diagnoseeinheit zur quantitativen Anzeige von Betriebsparametern, insbesondere von kritischen Parametern, wie Signalamplitude, Störabstand, Signalverlauf oder Augenmuster ausgebildet ist.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem optischen Sender (5) eine Schaltung zur Signalaufbereitung vorgesehen ist, welche die Steilheit der Signalflanken des von der Datenquelle gelieferten digitalen Signals derart erhöht, dass die Kehrwerte von Anstiegs- und Abfallzeit jeweils größer als die untere Grenzefrequenz der gesamten Übertragungsstrecke sind und weiterhin wenigstens einem optischen Empfänger (6) eine Rekonstruktionsschaltung zugeordnet ist, welche aus den über die bandbegrenzte Übertragungsstrecke übertragenen Signalen die Originalsignale herstellt.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reinigungseinheit (40, 41) zur Ent fernung von Schmutz und/oder Staubpartikeln vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reinigungseinheit (40) mit wenigstens einer zweiten Einheit (2) derart verbunden ist, so dass diese zusammen mit der zweiten Einheit entlang des Lichtleiters (3) bewegbar ist.
Vorrichtung n nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reinigungseinheit (41) vorgesehen ist, welche unabhängig von einem Lichtkoppler (4) entlang des Lichtleiters (3) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor zur Erkennung von Verschmutzungen auf der zu reinigenden Oberfläche vorgesehen ist, und dieser einer optionalen Steuereinheit die Verschmutzung signalisiert, so dass diese abhängig von Verschmutzungsgrad die Einwirkzeit und/oder Reinigungsintensität der Reinigungseinheit einstellt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reinigungseinheit (40, 41) eine Einrichtung zum Ausblasen von Staub und Schmutzparti keln mit einer Düse (42) zur Erzeugung eines Luftstroms (44), welcher zumindest auf den Lichtleiter (3) gerichtet ist, umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reinigungseinheit (40, 41) eine Saugvorrichtung mit einer Absaugöffnung durch welche die Staubpartikel und Schmutzpartikel von der Oberfläche des Lichtleiters (3) abgesaugt werden, umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reinigungseinheit (40, 41) eine Bürsteneinheit aus einem Bürstenträger (52) mit wenigstens einer Bürste (53) umfasst.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einheit und die zweite Einheit zusammen wenigstens einen Lichtleiter (3) umschließen, so dass sich durch die Umschließung ein Innenbereich (35) ergibt, welcher durch wenigstens zwei Spalte (37, 38) zwischen den beiden Einheiten mit einem die gesamte Anordnung umgebenden Außenbereich (36) verbunden ist, und das weiterhin eine hydrodynamische Vorrichtung zur Separation des Innenbereichs (35) gegenüber dem Außenbereich (36) vorgesehen ist, die derart ausgelegt ist, dass ein Eindringen von Schmutz und/oder Staubpartikeln durch die Spalte aus dem Außenbereich in den Innenbereich erschwert oder verhindert wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sperrluftdüse (51) vorgesehen ist, welche von einem Sperrluftstrom (55) gespeist wird und Luft in den Bereich wenigstens eines Spalts (37) abgibt, wobei wenigstens einen Anteil der abgegebenen Luft in Richtung des Außenbereichs strömt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste Einheit als auch die zweite Einheit zwischen dem Innenbereich (35) und dem Außenbereich (36) im Bereich wenigstens eines Spalts (37) gegenseitig ineinander greifende Erhöhungen bzw. Vertiefungen (58a, 58b) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenbereich (35) und dem Außenbereich (36) im Bereich wenigstens eines Spalts (37) wenigstens eine Bürste (60) zur Abdichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Innenbereich (35) und dem Außenbereich (36) im Bereich wenigstens eines Spalts (37) wenigstens eine Filzdichtung (61a, 61b) zur Abdichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Innenbereich (35) und dem Außenbereich (36) im Bereich wenigstens eines Spalts (37) wenigstens eine Gleitringdichtung (62, 63) zur Abdichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Innenbereich (35) und dem Außenbereich (36) im Bereich wenigstens eines Spalts (37) wenigstens eine Radialwellendichtung (64) zur Abdichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine lichtdurchlässige, fest mit der ersten Einheit (1) verbundene, lichtdurchlässige Abdeckung (71) vorgesehen ist, welche den Lichtleiter (3) zusammen mit der ersten Einheit (1) dicht umschließt, und optischen Elemente zur Ausbildung eines freien Lichtstrahls (72) durch die lichtdurchlässige Abdeckung (71) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Staubfilter (73, 74) in Bereich wenigstens eines Spalts zwischen der ersten Einheit und der zweiten Einheit angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Staubfilter (75) als elektrostatisches Filter ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Membrandichtung (80) vorgesehen ist, welche durch Druckluft bzw. Vakuum gesteuert werden kann.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gleitkörper 2a zur Aufnahme eines zweiten Lichtkopplers (5) vorgesehen ist, welcher eine magnetische Lagerung aufweist.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur elektrostatischen Entfernung von Schmutz- und Staubpartikeln vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elektrostatisches Luftfilter vorgesehen ist, welches wenigstens eine mit Hochspannung beaufschlagbare Elektrode aufweist, welche geladene Staub- und Schmutzpartikel anzieht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Coronaelektrode, vorzugsweise als dünner Draht, welcher mit Hochspannung beaufschlagbar ist, zur elektrostatisches Aufladung der in der der die Anordnung umgebenden Luft enthaltenen Staub- und Schmutzpartikel vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Mittel zur Erzeugung einer auf das elektrostatische Luftfilter und/oder die Coronaelektrode gerichteten Luftströmung, insbesondere ein Gebläse oder Ventilator vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Mittel zur Luftführung, wie Luftleitbleche oder Luftkanäle vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Luftfilter, beispielsweise ein Maschenfilter oder Papierfilter, zusätzlich vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Mittel zur Aufnahme von Staub- und Schmutzpartikeln nahe über der Oberfläche einer der beiden Einheiten angeordnet ist und mit Hochspannung beaufschlagbar ist, so dass geladene Staub- und Schmutzpartikel von diesem angezogen werden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Aufnahme von Staub- und Schmutzpartikeln als drehbar Körper, vorzugsweise in rotationssymmetrischer Form ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Elektrode eine Oberfläche mit hoher Adhäsion für Staub- und Schmutzpartikel ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Elektrode als austauschbare Einweg-Elektrode ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Filteranordnung als austauschbare Einweg-Baugruppe ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Vorhandenseins einer mechanischen Schleifkontaktanordnung wenigstens eine Vorrichtung zur elektrostatischen Entfernung von Schmutz- und Staubpartikeln räumlich der mechanischen Schleifkontaktanordnung zugeordnet ist, um die Staub- und Schmutzpartikel unmittelbar an der Stelle ihres Entstehens aus der Luft zu filtern.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass Bereiche der ersten Einheit (1) und/oder der zweiten Einheit (2), insbesondere optische Komponenten, wie der Lichtleiter (3) auf den Oberflächen zumindest teilweise mit einer Oberflächenstruktur versehen sind, welche eine Doppelstruktur mit einer groben Struktur zwischen 1 μm und 100 μm, und einer darüberliegenden Feinstruktur von 10 nm – 5 μm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur eine Doppelstruktur mit einer groben Struktur zwischen 10 μm und 50 μm, und einer darüberliegenden Feinstruktur von 20 nm – 1 μm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur zumindest teilweise mit antistatischen Eigenschaften ausgebildet oder einem dünnen Film mit antistatischen Eigenschaften überzogen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur vorzugsweise um optische Komponenten vorzugsweise in einer in sich geschlossenen Fläche aufgebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur Unterbrechungen aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungen zumindest teilweise eine künstliche mikrokristallin strukturierte Mikrostruktur aufweisen, deren Oberflächenstruktur Erhebungen und Vertiefungen im Bereich von 5 μm bis 100 μm mit einem Abstand zueinander im Bereich von 5 μm bis 200 μm aufweist.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Stelle im optischen Pfad des Lichtleiters (3) ein vorzugsweise steuerbarer Absorber (10) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) in mehrere Segmente unterteilt ist, wobei jedes Segment durch einen Lichtkoppler (4) mit Licht gespeist wird, und die Längen der Segmente sowie die Ausbreitungsrichtungen des Lichts in den Segmenten und evtl. vorhandene Zuleitungen zu den Segmenten derart gestaltet sind, dass an den Grenzen zwischen zwei beliebigen Segmenten, in denen das gleiche Signal übertragen wird, das Modulationssignal in Laufzeit beziehungsweise Phase nur geringfügige Unterschiede aufweist, welche klein gegenüber einer Periodendauer des Modulationssignals sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Gruppen aus jeweils zwei benachbarten Segmenten vorgesehen sind, wobei die Segmente die gleiche Lauf zeit und eine entgegengesetzte Ausbreitungsrichtung des Lichts aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorzugsweise steuerbarer Absorber (10) an einer einem ersten Lichtkoppler (4) bezogen auf die Drehachse (6) gegenüberliegenden Position angeordnet ist, wodurch der Lichtleiter (3) in vorzugsweise zwei Segmente unterteilt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorzugsweise steuerbarer Absorber (10) entlang des Lichtleiters (3) angeordnet ist und nur der zur Absorption benötigte Bereich durch ein Aktivierungssignal aktiviert wird, so dass dieser vorzugsweise mit einem zweiten Lichtkoppler (4) besonders bevorzugt an einer diesem gegenüberliegenden Position synchron beweglich ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere vorzugsweise steuerbare Absorber (10) vorgesehen sind, welche in ihrer Position variabel und/oder an vorgegebenen Positionen aktivierbar und deaktivierbar sind, so dass durch diese der Lichtleiter (3) in mehrere Segmente unterteilt wird, wel che zur gleichzeitigen Übertragung unterschiedlicher Signale geeignet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein steuerbarer Absorber (13) mit einem zweiten Lichtkoppler (4) synchron beweglich, vorzugsweise an einer diesem gegenüberliegenden Position vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erster Lichtkoppler (4) mit dem Lichtleiter (3) zur Lichtein- bzw. Auskopplung in jeweils eine erste Richtung und eine dazu entgegengesetzte zweite Richtung des Lichtleiters (3) sowie wenigstens ein steuerbarer Absorber (10) vorgesehen ist, welcher wenigstens zwei wechselweise aktivierbare Segmente aufweist, die derart angesteuert werden, dass wenigstens ein zweiter Lichtkoppler (4) zu jedem Zeitpunkt zumindest ein Signal aus der ersten oder zweiten Richtung empfängt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Steuerung eines steuerbaren Absorbers (10) derart vorgesehen ist, dass die Dämpfung eines optischen Signals zwischen einem ersten Lichtkoppler (4) und einem zweiten Lichtkoppler (4) näherungsweise konstant ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorzugsweise steuerbarer Absorber (10) wellenlängenselektiv ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorzugsweise steuerbarer Absorber (10) polarisationsselektiv ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein steuerbarer Absorber (10) reversible Streuzentren umfasst, deren Ausbildung durch ein Signal bzw. Energiezufuhr gesteuert werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein steuerbarer Absorber (10) wenigstens ein Flüssigkristallelement umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein steuerbarer Absorber (10) Photonische Kristalle umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein steuerbarer Absorber (10) ein steuerbares Ablenkelement umfasst, welches einen einstellbaren Anteil des im Lichtleiter (3) geführten Lichtes aus dem Lichtleiter (3) und/oder auf einen Absorber ablenkt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorzugsweise steuerbarer Absorber (10) ein interferenzfähiges Mehrschichtsystem aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorzugsweise steuerbarer Absorber (10) ein optisches Gitter aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein steuerbarer Absorber durch einen optischen Schalter in den Lichtpfad geschaltet wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein steuerbarer Absorber mechanisch steuerbar ist und vorzugsweise durch ein elektromotorisches, elektromagnetisches, piezoelektrisches oder pneumatisches Element betätigbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein steuerbarer Absorber ein mechanisches Element umfasst, welches in den Strahlengang des Lichtleiters eingefahren beziehungsweise ausgefahren werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorzugsweise steuerbarer Absorber gleichzeitig zum Empfang der optischen Signale, zumindest zur Auswertung der Signalamplitude geeignet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweiter Lichtkoppler (4) vorgesehen ist, welcher Licht aus einem Lichtleiter (3) auskoppelt und an einen Absorber weiterleitet.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweiter Lichtkoppler (4) für einen richtungsselektiven Abgriff optischer Signale aus einem Lichtleiter (3) ausgebildet ist und weiterhin eine Vorrichtung zur Umschaltung zwischen den beiden entgegengesetzten Ausbreitungsrichtungen der optischen Signale derart vorgesehen ist, dass diese an einer Position, gegenüberliegend einem ersten Lichtkoppler (4) derart erfolgt, dass die Laufzeitdifferenz zwischen den beiden sich in entgegengesetzten Richtungen ausbreitenden Signalen kleiner als ein Bit des Modulationssignals ist.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, welche wahlweise wenigstens einen steuerbaren Absorber (10), einen optischer Sender (5), einen Abstand zwischen einem Koppler (4) und einem Lichtleiter (3) oder eine andere optische Komponente im optischen Pfad derart steuert, dass die optische oder elektrische Signalamplitude an einem Koppler (4) oder bevorzugt an einem optischen Empfänger (6) auf einem konstanten Wert gehalten wird.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Taktregenerationsschaltung vorgese hen ist, welche wahlweise den Takt bzw. die Daten der an einen optischen Sender (5) gelieferten elektrischen Signale und/oder der von einem optischen Empfänger (6) gelieferten elektrischen Signale regeneriert.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenquelle (91) zur Erzeugung eines seriellen Datenstroms vorgesehen ist, welche wenigstens einen optischen Sender (5) ansteuert und weiterhin eine Datensenke (92) zur Weiterverarbeitung der Signale wenigstens einem optischen Empfänger (6) vorgesehen ist, sowie weiterhin eine Steuereinrichtung (93) zur Steuerung des Datenstroms vorgesehen ist, welche wahlweise der Datenquelle (91) mittels eines Sollwertes eine bestimmte Datenrate bzw. Paketgröße signalisiert oder aber wahlweise selbst zwischen der Datenquelle (1) und des optischen Senders (5) angeordnet ist und die Daten der Datenquelle (91) entsprechend eines Sollwertes in eine bestimmte Datenrate bzw. Pakete einer bestimmten Paketgröße umsetzt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (93) Mittel zur Speicherung von Daten sowie zur Abgabe der Daten mit unterschiedlichen Datenraten an den optischen Sender (5) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert durch den Sollwertgeber entsprechend den aktuellen Übertragungseigenschaften der Datenstrecke zwischen optischem Sender (5) und optischem Empfänger (6) oder einer anderen Messgröße vorgegeben wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinrichtung (94) zwischen optischem Sender (5) und optischem Empfänger (6) vorgesehen ist die Auswerteeinrichtung (94) zusätzliche Mittel zur Signalisierung fehlerhaft übertragener Daten an die Steuereinrichtung (93) mittels eines zusätzlich vorhanden Übertragungskanals aufweist und die Steuereinrichtung (93) derart ausgestaltet ist, dass sie auf Anforderung durch die Auswerteeinrichtung (94) die Übertragung fehlerhaft empfangener Datenpakete wiederholt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikrocontroller zur Steuerung und Diagnose der Vorrichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung selbstlernend ist und sich an die jeweiligen Betriebszustände dynamisch anpasst.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (93) vorgesehen ist, welche eine zeitliche Verschiebung zwischen der ersten Richtung und der zweiten Richtung der durch den optischen Sender (5) eingekoppelten Signale bewirkt, so dass die Laufzeitunterschiede der Signale der ersten Richtung und der zweiten Richtung zwischen optischem Sender (5) und Koppler (4) kompensiert werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (93) wenigstens ein optisches Verzögerungselement, wie thermooptische Phasenschieber, Piezo-Phasenschieber, Flüssigkristall-Phasenschieber, Laufzeitleitung, Slow-light-Element, Photonenkristalle oder ein Verzögerungselement mit Moden- selektiver Ein- bzw. Auskopplung umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) elektrische Verzögerungsele mente, wie beispielsweise Laufzeitleitungen, Phasenschieber oder Speicher aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (93) getrennte elektrische Serializer und/oder Deserializer jeweils für die erste Richtung und die zweite Richtung aufweist, deren Takt in Phase und/oder Frequenz entsprechend der zeitlichen Verschiebung der Signale verschoben wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (93) für diejenigen Serializer und/oder Deserializer der Richtung, in der sich der optische Sender (5) von einem Koppler (4) fortbewegt, eine höhere Taktfrequenz vorgibt, als für die Serializer und/oder Deserializer der entgegengesetzten Richtung.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur mehrfachen Aussendung von Bits beziehungsweise zur Löschung mehrfach übertragener Bits vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Absorber (13) an einer vorzugsweise des optischen Senders (5) bezogen auf die Drehachse (6) gegenüberliegenden Position angeordnet ist, wodurch der Lichtleiter (3) in vorzugsweise zwei Segmente unterteilt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) eine Dämpfung größer 6 dB, vorzugsweise größer 12 dB und besonders bevorzugt größer 20 dB aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung des Lichtleiters (3) am Ort des ersten Lichtkopplers am geringsten ist und in beiden Richtungen jeweils bis zur bezogen auf die Drehachse (6) gegenüberliegenden Position zunimmt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung des Lichtleiters (3) am Ort des ersten Lichtkopplers am größten ist und in beiden Richtungen jeweils bis zur bezogen auf die Drehachse (6) gegenüberliegenden Position abnimmt.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kodiereinrichtung zwischen einer Datenquelle 91 und einem optischen Sender 5 vorgesehen ist, welche die digitale Kodierung des Datenstroms von der Datenquelle derart umsetzt, dass die Daten mit minimalen Fehlern über den optischen Pfad übertragen werden können.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem optischen Empfänger 6 und einer Datensenke 92 eine Dekodiereinrichtung zur Umsetzung der Kodierung von der Kodiereinrichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodiereinrichtung zur Umsetzung der spektralen Eigenschaften des Datenstroms derart ausgelegt ist, dass in vorgegebenen spektralen Bereichen die Leistung wahlweise erhöht oder abgesenkt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierungsfunktion der Kodiereinrichtung dynamisch einstellbar ist und bevorzugter Weise diese abhängig von der Position eines Kopplers 4 oder von den Übertragungseigenschaften des optischen Pfades einstellt.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kodiereinrichtung zwischen einer Datenquelle 91 und einem optischen Sender 5 vorgesehen ist, welche die digitale Kodierung des Datenstroms von der Datenquelle derart umsetzt, dass die elektromagnetischen Emissionen der elektrischen bzw. elektronischen Komponenten reduziert werden.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass Licht in den Lichtleiter (3) derart eingekoppelt wird, dass sich dieses in wenigstens zwei getrennten Richtungen ausbreitet und weiterhin wenigstens ein Koppler (4) derart vorgesehen ist, dass er Licht aus wenigstens zwei getrennten Wegen empfängt, wobei eine Summenbildung der optischen Signale durchgeführt wird und die Anordnung so gewählt ist, dass die Summe der Lichtsignale näherungsweise von der Bewegung zwischen Lichtleiter (3) und Koppler (4) unabhängig ist.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lichtleiter (3) wahlweise als Lichtleitende Faser, welche wahlweise mit einem Fluoreszenz-Farbstoff dotiert ist, als Lichtleitender Formkörper, oder als Lichtleitende Flüssigkeit ausge führt ist, wobei die Herstellung vorzugsweise durch Gießen, Heißprägen, ziehen mit an zumindest einer Seite abgeflachter Form, oder durch Ätzen einer runden Faser hergestellt ist.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lichtleiter (3) eine Gradientenindex-Faser mit vorzugsweise an einer Seite angepasstem Indexverlauf ist.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere optische Sender (5) mit mehreren optischen Empfängern (6) über vorzugsweise einen Lichtleiter (3) sowie wenigstens einen Koppler (4) miteinander kommunizieren, wobei die Zuordnung zwischen optischen Sendern und optischen Empfängern über die Selektion von Segmenten des Lichtleiters (3), Wellenlängenselektion, Polarisationsselektion, oder auch Richtungsselektion erfolgt.
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einen Lichtleiter (3) als aktives optisches Element, insbesondere als EDFA oder auch als Laser ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einen Lichtleiter (3) als aktives optisches Element, mit Pumplicht gespeist wird, und die Anregung zu einer Emission durch einen Koppler (4) gesteuert wird.
Computertomograph umfassend wenigstens eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.