Η αρχή λειτουργίας των καλωδίων οπτικών ινών βασίζεται κυρίως στα χαρακτηριστικά μετάδοσης των οπτικών ινών, που περιλαμβάνει την αρχή της συνολικής εσωτερικής ανάκλασης του φωτός. Τα παρακάτω είναι τα λεπτομερή βήματα και οι αρχές λειτουργίας των οπτικών ινών:
Δομή οπτικών ινών: Μια οπτική ίνα αποτελείται από έναν πυρήνα και μια εξωτερική επένδυση. Ο πυρήνας έχει υψηλότερο δείκτη διάθλασης από την επένδυση.
Ο πυρήνας είναι συνήθως κατασκευασμένος από-υψηλού δείκτη διάθλασης-γυαλί ή πλαστικό, ενώ η επένδυση είναι κατασκευασμένη από υλικό χαμηλού-διάθλασης-.
Έγχυση φωτός: Ένα λέιζερ ή LED στο άκρο εκπομπής παράγει ένα φωτεινό σήμα, το οποίο εγχέεται στο ένα άκρο της οπτικής ίνας.
Ολική εσωτερική ανάκλαση: Όταν το φωτεινό σήμα ταξιδεύει από τον πυρήνα προς την επένδυση, λόγω της διαφοράς του δείκτη διάθλασης μεταξύ του πυρήνα και της επένδυσης, το φωτεινό σήμα υφίσταται ολική εσωτερική ανάκλαση, που σημαίνει ότι το φωτεινό σήμα ανακλάται πλήρως πίσω στον πυρήνα.
Αυτή η ανάκλαση επιτρέπει στο φωτεινό σήμα να διαδίδεται συνεχώς προς τα εμπρός κατά μήκος του πυρήνα της ίνας χωρίς να διαφεύγει έξω από την επένδυση.
Διάδοση φωτός: Το φωτεινό σήμα διαδίδεται προς τα εμπρός εντός του πυρήνα μέσω συνεχούς συνολικής εσωτερικής ανάκλασης μέχρι να φτάσει στο άλλο άκρο της ίνας.
Η διαδρομή διάδοσης του φωτεινού σήματος μπορεί να είναι ευθεία ή καμπύλη, ανάλογα με τη διαδρομή τοποθέτησης της ίνας.
Λήψη σήματος: Αφού το οπτικό σήμα φτάσει στο άλλο άκρο της οπτικής ίνας, μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα από έναν δέκτη (όπως ένας φωτοανιχνευτής).
Αυτά τα ηλεκτρικά σήματα στη συνέχεια υποβάλλονται σε περαιτέρω επεξεργασία για την ανάκτηση των αρχικών δεδομένων ή πληροφοριών.
Πολύτροπες και ίνες μονής-λειτουργίας: Η πολύτροπη ίνα επιτρέπει τη διάδοση πολλαπλών τρόπων οπτικών σημάτων ταυτόχρονα, καθιστώντας την κατάλληλη για επικοινωνία μικρής-απόστασης.
Η ίνα μονής-λειτουργίας επιτρέπει τη μετάδοση μόνο ενός τρόπου οπτικού σήματος, καθιστώντας την κατάλληλη για επικοινωνία μεγάλων-απόστασης, επειδή μειώνει τη διασπορά τρόπων και βελτιώνει την ποιότητα μετάδοσης σήματος.
Εξασθένηση και ενίσχυση σήματος: Τα οπτικά σήματα εξασθενούν σταδιακά καθώς διαδίδονται μέσω των οπτικών ινών, επομένως, απαιτούνται περιοδικά οπτικοί ενισχυτές (όπως ενισχυτές ινών με πρόσμειξη ερβίου-) για την ενίσχυση του σήματος.