Mūsdienu sakaru un datu tīklos optiskās šķiedras kabeļi ir kļuvuši par galveno nesēju, kas atbalsta ātrdarbīgu{0}}starpsavienojumu. To darbības princips ir balstīts uz kopējo gaismas iekšējo atstarošanu un viļņvada pārraides raksturlielumiem, kas nodrošina lielas-attāluma, lielas kapacitātes{3}}informācijas pārraidi, izmantojot gaismas virziena izplatīšanos, būtiski pārkāpjot tradicionālo metāla kabeļu veiktspējas ierobežojumus.
Optiskās šķiedras pamatstruktūra sastāv no serdes, apšuvuma un ārējā apvalka. Kodols ir izgatavots no stikla vai plastmasas ar augstu-refrakcijas koeficientu{2}}, parasti tā diametrs ir no dažiem mikrometriem līdz simtiem mikrometru; apšuvums ir materiāls ar zemu-refrakcijas-indeksu, kas cieši apņem serdi; ārējais apvalks nodrošina mehānisku un vides aizsardzību. Kad gaisma virzās no optiski blīvākas vides (kodola) uz optiski mazāk blīvu vidi (apšuvumu), ja krišanas leņķis ir lielāks par kritisko leņķi, kodola -apseguma saskarnē notiek pilnīga iekšējā atstarošana, ierobežojot gaismu kodolā un izplatoties aksiāli uz priekšu. Tas ir optiskās šķiedras pārraides{8}}optiskā viļņvada efekta fiziskais pamats.
Informācijas ielādes process balstās uz optiskā signāla modulācijas tehnoloģiju. Raidīšanas gals pārvērš elektriskos signālus optiskajos signālos, izmantojot lāzeru vai gaismas diodes. Informācija tiek kodēta, izmantojot dažādas intensitātes, fāzes vai viļņa garuma gaismas impulsu secības, lai atbilstu binārajiem datiem (piemēram, "1" un "0"). Šie gaismas impulsi tiek pārraidīti secīgi caur kopējo iekšējo atstarošanos šķiedras kodolā. Tā kā šķiedras serdes materiālam ir ārkārtīgi zemi absorbcijas un izkliedes zudumi noteiktos viļņu garumos (piemēram, 1310 nm un 1550 nm), signālu var pārraidīt lielos desmitiem vai pat simtiem kilometru attālumā ar kontrolējamu vājinājumu.
Uztvērējs veic reverso pārveidošanu, izmantojot fotodetektoru: optiskais signāls tiek savienots detektorā, kur tas tiek pārveidots vājā strāvā, izmantojot fotoelektrisko efektu. Pēc tam šī strāva tiek pastiprināta, veidota un atjaunota līdz sākotnējam elektriskajam signālam, pirms tā tiek izvadīta uz gala iekārtu.
Ir vērts uzsvērt, ka optiskajai šķiedrai raksturīgie zemie -zudumi izriet no materiālu tīrības, un strukturālā konstrukcija-augstas-tīrības kvarca stikls var samazināt zudumus 1550 nm diapazonā līdz zem 0,2 dB/km. Apvienojumā ar dispersijas kompensācijas tehnoloģiju tas vēl vairāk nomāc signāla kropļojumus un nodrošina liela ātruma (piemēram, 100 Gbps un vairāk) pārraides stabilitāti.
Īsāk sakot, optiskās šķiedras kabeļi izmanto gaismu kā informācijas nesēju, ierobežo pārraides ceļu, izmantojot pilnīgu iekšējo atstarošanos, un apvieno efektīvas modulācijas un noteikšanas tehnoloģijas, lai izveidotu informācijas kanālu ar "zemu zudumu, lielu joslas platumu un pret{0}}traucējumu" īpašībām, nepārtraukti virzot sakaru tīklu attīstību uz lielāku ātrumu un lielāku uzticamību.