TLDR:在通信光缆中, 光通过光源(LED)引入光纤的核心, 激光二极管). 光线从核心(包层)的外壁反射，直到到达光纤的另一端，在那里光敏接收器将脉冲转换为数字1和数字0.
光纤通信电缆究竟是如何工作的?
通信光缆最基本的组成是 玻璃线，像线一样, 和人类头发的直径差不多, 每一个都能以光速传输调制到光波上的信息. 它们提供比铜线电缆更大的带宽，并已成为满足互联网时代需求的首选.g.(流媒体应用程序)必须立即分发给数千英里外的订阅者. 光纤电缆不仅存在于 通信系统，它们也用于 工业网络, 传感, 航空电子设备的应用程序.
了解光纤如何工作的第一步是了解当你通过空气或水发送光时会发生什么. 光以波的形式传播. 当它穿过空气时，波损失了一些能量，变得更加分散. 结果是，光束变得更宽，强度更低. 这种强度的损失称为衰减.
然而，当光进入水中时，它不会损失任何能量. 相反，它会在水分子周围弯曲，使光线更容易通过. 水也会使光速减慢1/v2，其中v是光在水中的速度. 这意味着光在水中传播的距离要比在空气中传播的距离远. 光纤利用这些原理将数据从一点传输到另一点.
目前使用的大多数光纤由玻璃丝(纤芯)组成。 做的 由掺杂二氧化硅制成的包层材料包裹的纯二氧化硅. 核心是如此之小，以至于只有一束特定波长的光可以穿过它到达末端. 这些被称为单模光纤. 在这个设计中, 包层具有较低的折射率，像镜子一样将模式保持在核心内. 这种现象被称为全内反射.
光纤的性能取决于它传输光的能力. 测量这一点的一种方法是测量光纤的回波损耗(也称为插入损耗). 回波损耗定义为正向功率与反向功率之比. 如果回报损失高, 当光通过光纤时，会比回波损耗低时损失更多.
光纤电缆的优点
与传统铜线相比，光纤有很多优点:
1. 更快的数据传输速度:光纤电缆能够比传统的铜线承载更多的信息, 速度要快得多. 这使得它非常适合需要可靠性的应用程序, 高速数据传输——如流媒体视频或互联网服务.
2. 更大的带宽:光纤电缆能够同时在两个方向上传输大范围的频率, 称为多路复用. 这允许在同一波长上传输更多的数据, 提供更多的带宽功能.
3. 更少的数据丢失:单根光纤电缆能够以非常小的损耗或衰减传输信号, 使其成为远距离安装和大规模服务网络的理想选择.
4. 抗干扰性:当光线通过电缆中的玻璃纤维时, 很少受到外界电场或噪声源(如雷达或电磁干扰)的干扰. 这使得它们与卫星通信系统和手机信号塔等高频传输兼容.
5. 提高安全性:光纤电缆也非常安全，因为任何人几乎不可能在没有物理切断电缆本身的情况下拦截它们的信号——这很快就会被发现!
有两种基本类型的纤维， 单模和多模. 单模光纤芯径较小(8.3-10微米)，在带宽和更远的距离方面具有优势, 而多模光纤具有更大的芯径(50微米或更大)，并且很容易支持企业和数据中心网络所需的大部分距离, 成本通常低于单模安装.
如今，光纤技术在许多方面都有应用. 它用于传输语音和视频信号, 携带计算机数据, 也可以远距离发送信息.
光纤用于制造内窥镜，使医生能够看到人体内部并在不需要侵入性手术刀的情况下进行手术. 大芯纤维可以携带激光能量，以方便去除纹身, 清理历史遗迹, 以及激光制导防御系统的动力.
分布式光纤传感(DFOS)允许整个光纤长度被用作传感装置. 燃料管道等结构, 桥梁, 飞机机翼可以嵌入光纤来检测诸如应变之类的参数, 温度或声音，并有助于确保其结构的完整性.
