Lichtverluste

Beim Lichttransport innerhalb der Faser kommt es durch Reflexion, Absorption und Streuung zu Lichtverlusten.

Wie im vorigen Abschnitt beschrieben beruht der Lichttransport innerhalb der Faser auf Totalreflexion. Aus Abbildung 3.2 erkennt man, daß bei einer Faser mit der Länge L und dem Durchmesser d das Licht über $N = \frac{L}{d}\cdot \cot\alpha$ Reflexionen zum Faserende geleitet wird. Dabei führen besonders Fehlstellen beim Übergang vom Kern zum Cladding oder Absplitterungen und feine Risse, die durch zu enges Biegen der Faser entstehen können, zu einer Verringerung des Reflexionskoeffizienten $q$ (dabei $q < 1$), der dann über $I = I_0 \cdot q^N$ zu einer Verringerung der Lichtausbeute führt.
Um mechanische Beschädigungen durch zu enges Biegen zu vermeiden, gilt als Faustregel [Bäh97]: Biegeradius $\ge$ 1000 $\cdot$ Faserradius

Absorptionsverluste entstehen, wenn das Emissionsspektrum des Szintillators mit seinem eigenen Absorptionsspektrum überlappt. Durch die Wahl eines geeigneten Wellenlängen-Schiebers können diese Verluste vermieden werden.

Die Verschiebung des Emissionsspektrums zu größeren Wellenlängen durch einen Wellenlängen-Schieber reduziert auch Streuverluste, die hauptsächlich durch Rayleighstreuung ( $\propto \frac{1}{\lambda^4}$) an Störstellen oder Dichteschwankungen im Polystyrol verursacht werden.