Optische Fasern nutzen das Prinzip der Totalreflexion. Ihr Kern ist ein hochtransparentes Glasfilament, umgeben von einer Außenhülle mit deutlich niedrigerem Brechungsindex. Somit kann in den Kern eintretendes Licht nur durch Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel entlang der Faser wandern und wird daher durch den Mantel im Kern gefangen. Obwohl es in jedem Medium aufgrund von Absorption und Streuung zu Lichtverlusten kommt, können Maßnahmen ergriffen werden, um diesen Verlust über große Entfernungen zu reduzieren. Dazu gehört die Verwendung von ultrareinem Quarzglas, um Verunreinigungen in der Faser zu reduzieren; Maximierung der strukturellen Gleichmäßigkeit des Glases; und die Verwendung von langwelligen Lasern zur Übertragung, um die Übertragungseffizienz der Faser zu verbessern.
Optische Fasern haben wichtige Anwendungen in der modernen Wissenschaft und Technologie. Sie sind ein entscheidender Werkstoff in der modernen Kommunikationstechnologie und zeigen auch im medizinischen Bereich bemerkenswerte Leistungen.
