В съвременните комуникационни мрежи и мрежи за данни оптичните кабели са се превърнали в основния носител, поддържащ високо{0}}скоростно взаимно свързване. Техният принцип на работа се основава на пълното вътрешно отражение на светлината и характеристиките на предаване на вълновода, което позволява предаване на информация с голям-капацитет на дълги-разстояния чрез насоченото разпространение на светлината, фундаментално нарушавайки ограниченията на производителността на традиционните метални кабели.
Основната структура на оптичното влакно се състои от сърцевина, обвивка и външна обвивка. Сърцевината е направена от стъкло или пластмаса с висок{1}}коефициент на пречупване-, обикновено с диаметър от няколко микрометра до стотици микрометри; обвивката е материал с нисък -индекс на пречупване-, който плътно се увива около сърцевината; външната обвивка осигурява механична защита и защита от околната среда. Когато светлината се движи от оптически по-плътна среда (сърцевина) към оптически по-малко плътна среда (обвивка), ако ъгълът на падане е по-голям от критичния ъгъл, възниква пълно вътрешно отражение в границата на обвивката на ядрото, което ограничава светлината в сърцевината и се разпространява аксиално напред. Това е физическата основа на оптичното предаване-ефектът на оптичния вълновод.
Процесът на зареждане на информация се основава на технологията на модулация на оптичния сигнал. Предавателният край преобразува електрически сигнали в оптични сигнали с помощта на лазер или диод, излъчващ-светлина. Информацията се кодира чрез използване на последователности от светлинни импулси с различен интензитет, фаза или дължина на вълната, за да съответства на двоични данни (като "1" и "0"). Тези светлинни импулси се предават последователно чрез пълно вътрешно отражение в сърцевината на влакното. Тъй като материалът на сърцевината на влакното има изключително ниски загуби на абсорбция и разсейване при специфични дължини на вълните (като 1310nm и 1550nm), сигналът може да се предава на дълги разстояния от десетки или дори стотици километри с контролируемо затихване.
Приемащият край извършва обратното преобразуване с помощта на фотодетектор: оптичният сигнал се свързва в детектора, където се преобразува в слаб ток чрез фотоелектричния ефект. След това този ток се усилва, оформя и възстановява до оригиналния електрически сигнал, преди да бъде изведен към крайното оборудване.
Струва си да се подчертае, че характеристиките на ниските-загуби на оптичните влакна произтичат от чистотата на материалите и структурния дизайн-високо-чистото кварцово стъкло може да намали загубите в лентата 1550nm до под 0,2dB/km. В комбинация с технологията за компенсиране на дисперсията, това допълнително потиска изкривяването на сигнала и гарантира стабилността на високо-скоростното предаване (като 100Gbps и повече).
Накратко, кабелите от оптични влакна използват светлина като носител на информация, ограничават пътя на предаване чрез пълно вътрешно отражение и комбинират ефективна модулация и технологии за откриване, за да изградят информационен канал с характеристики на „ниска загуба, висока честотна лента и анти{0}}смущения“, непрекъснато движейки еволюцията на комуникационните мрежи към по-високи скорости и по-голяма надеждност.