V moderných komunikačných a dátových sieťach sa káble z optických vlákien stali hlavným nosičom podporujúcim-vysokorýchlostné prepojenie. Princíp ich fungovania je založený na úplnom vnútornom odraze svetla a charakteristike prenosu vlnovodu, čo umožňuje prenos informácií na veľké -vzdialenosti s vysokou{3}}kapacitou prostredníctvom smerového šírenia svetla, čím zásadne prekonáva výkonnostné obmedzenia tradičných kovových káblov.
Základná štruktúra optického vlákna pozostáva z jadra, plášťa a vonkajšieho plášťa. Jadro je vyrobené zo skla s vysokým -indexom lomu- alebo plastu, zvyčajne s priemerom od niekoľkých mikrometrov do stoviek mikrometrov; plášť je materiál s nízkym -indexom lomu-, ktorý tesne obopína jadro; vonkajší plášť poskytuje mechanickú ochranu a ochranu životného prostredia. Keď svetlo prechádza z opticky hustejšieho média (jadra) do opticky menej hustého média (plášť), ak je uhol dopadu väčší ako kritický uhol, na rozhraní plášťa jadra{6}} dôjde k úplnému vnútornému odrazu, ktorý obmedzí svetlo v jadre a šíri sa axiálne dopredu. Toto je fyzikálny základ prenosu optickými vláknami-optický vlnovodný efekt.
Proces načítania informácií sa spolieha na modulačnú technológiu optického signálu. Vysielací koniec konvertuje elektrické signály na optické signály pomocou lasera alebo svetelnej -diódy. Informácie sú zakódované pomocou sekvencií svetelných impulzov rôznych intenzít, fáz alebo vlnových dĺžok tak, aby zodpovedali binárnym údajom (napríklad „1“ a „0“). Tieto svetelné impulzy sa prenášajú postupne prostredníctvom úplného vnútorného odrazu v jadre vlákna. Pretože materiál vláknitého jadra má extrémne nízke straty absorpciou a rozptylom pri špecifických vlnových dĺžkach (napríklad 1310nm a 1550nm), signál môže byť prenášaný na dlhé vzdialenosti desiatok alebo dokonca stoviek kilometrov s regulovateľným útlmom.
Prijímací koniec vykonáva spätnú konverziu pomocou fotodetektora: optický signál sa pripojí do detektora, kde sa pomocou fotoelektrického javu premení na slabý prúd. Tento prúd je potom zosilnený, tvarovaný a obnovený na pôvodný elektrický signál pred jeho výstupom do koncového zariadenia.
Je potrebné zdôrazniť, že nízka{0}}stratová charakteristika optického vlákna vyplýva z čistoty materiálov a konštrukčné riešenie -kremenného skla s vysokou{2}}čistotou môže znížiť straty v pásme 1550 nm pod 0,2 dB/km. V kombinácii s technológiou kompenzácie disperzie to ďalej potláča skreslenie signálu a zaisťuje stabilitu-vysokorýchlostného prenosu (napríklad 100 Gb/s a viac).
Stručne povedané, káble z optických vlákien využívajú svetlo ako nosič informácií, obmedzujú prenosovú cestu úplným vnútorným odrazom a kombinujú efektívne modulačné a detekčné technológie na vybudovanie informačného kanála s charakteristikami „nízka strata, vysoká šírka pásma a anti{0}}rušenie“, čím sa neustále posúva vývoj komunikačných sietí smerom k vyšším rýchlostiam a vyššej spoľahlivosti.