Fiber Optics, kỹ thuật truyền ánh sáng qua các sợi thủy tinh hoặc nhựa dẻo, trong suốt. Các sợi, được gọi là sợi quang học, có thể dẫn ánh sáng qua một đường cong. Các bó sợi song song có thể dùng để chiếu sáng và quan sát những nơi khó tiếp cận. Các sợi quang của thủy tinh rất tinh khiết có thể truyền ánh sáng trên một khoảng cách xa, từ vài inch hoặc cm đến hơn 100 dặm (160 km) với một chút mờ. Cáp có chứa các sợi như vậy được sử dụng trong một số loại hệ thống thông tin liên lạc. Một số sợi riêng lẻ mỏng hơn tóc người và có đường kính nhỏ hơn 0,00015 inch (0,004 mm).
Sợi quang dựa trên hiện tượng quang học được gọi là phản xạ toàn phần bên trong. Với dạng sợi quang đơn giản nhất, ánh sáng đi vào một đầu của sợi quang sẽ chạm vào ranh giới của sợi quang và bị phản xạ vào bên trong. Ánh sáng truyền qua sợi quang theo một chuỗi phản xạ ngoằn ngoèo cho đến khi nó thoát ra khỏi đầu kia của sợi. Các dạng sợi quang học khác được thiết kế theo cách mà ánh sáng đi ngoằn ngoèo bị giảm đi đáng kể hoặc hầu như bị loại bỏ.
Hầu hết các sợi quang học ngày nay bao gồm ít nhất hai phần: một lõi để ánh sáng truyền qua và một lớp phủ bảo vệ (thủy tinh hoặc nhựa) bao quanh lõi và giúp ngăn ánh sáng rò rỉ từ lõi. Lớp phủ uốn cong hoặc phản xạ vào bên trong các tia sáng chiếu vào bề mặt bên trong của nó. Một máy dò, chẳng hạn như một thiết bị cảm quang hoặc mắt người, nhận ánh sáng ở đầu kia của sợi quang.
Các bó sợi quang có dạng mạch lạc hoặc không mạch lạc. Trong một bó mạch nhất quán, các sợi được sắp xếp để có thể truyền hình ảnh, cũng như sự chiếu sáng. Trong các bó không mạch lạc, các sợi không được sắp xếp theo bất kỳ cách cụ thể nào và chỉ có thể truyền ánh sáng. Có hai loại sợi quang cơ bản: sợi đơn mode và sợi đa mode. Sợi đơn mode được thiết kế để truyền một tia duy nhất như một sóng mang và được sử dụng để truyền tín hiệu tốc độ cao trên một khoảng cách xa. Chúng có lõi nhỏ hơn nhiều so với sợi đa mode và chúng chỉ chấp nhận ánh sáng dọc theo trục của sợi. Các tia laser cực nhỏ truyền ánh sáng trực tiếp vào sợi quang.
Các đầu nối suy hao thấp có thể được sử dụng để nối các sợi trong hệ thống mà không làm giảm tín hiệu ánh sáng. Các đầu nối như vậy cũng nối các sợi với máy dò. Các sợi đa mode được thiết kế để mang nhiều tia sáng. Chúng có đường kính lõi lớn hơn nhiều so với các sợi đơn mode và chúng chấp nhận ánh sáng từ nhiều góc độ khác nhau. Sợi đa chế độ sử dụng nhiều loại nguồn sáng hơn và đầu nối rẻ hơn so với sợi đơn chế độ. Chúng chủ yếu được sử dụng để liên lạc trong khoảng cách ngắn hơn.
Các ứng dụng của sợi quang học là rất nhiều. Trong y học, các sợi quang học giúp các bác sĩ có thể nhìn và hoạt động bên trong cơ thể thông qua các vết rạch nhỏ mà không cần phải tiến hành phẫu thuật. Chúng được sử dụng cho các thiết bị nội soi để xem bên trong các cơ quan rỗng trong cơ thể. Hầu hết các ống nội soi có hai bộ sợi: một vòng ngoài gồm các sợi không kết hợp cung cấp ánh sáng và một bó kết hợp bên trong để truyền hình ảnh. Nội soi có thể được thiết kế để xem xét các khu vực cụ thể. Ví dụ, các bác sĩ sử dụng một máy nội soi khớp để kiểm tra đầu gối, vai và các khớp khác. Trong một số mô hình, một bộ sợi thứ ba truyền một chùm tia laze được sử dụng để cầm máu hoặc đốt đi các mô bị bệnh. Nhiệt độ cơ thể có thể được đo bằng cáp quang. Chúng cũng có thể được sử dụng để chèn vào mạch máu để nhanh chóng,phân tích chính xác về hóa học máu.
Trong nghiên cứu khoa học và sản xuất, các thiết bị sợi quang mang ánh sáng đến và đi từ các khu vực nguy hiểm, buồng chân không và không gian hạn chế bên trong máy móc. Một số thiết bị sử dụng cuộn dây quang học như một thiết bị cảm biến; những thay đổi trong sợi quang do thay đổi áp suất, nhiệt độ hoặc một số điều kiện khác gây ra sự thay đổi có thể đo lường được trong các đặc tính của ánh sáng truyền qua sợi quang. Sợi quang được sử dụng để đo nhiệt độ, áp suất, gia tốc và điện áp trong các ngành công nghiệp.
Hệ thống thông tin liên lạc bằng cáp quang có một số ưu điểm giúp chúng hoạt động hiệu quả hơn so với hệ thống sử dụng cáp đồng truyền thống. Chúng có khả năng truyền tải thông tin lớn hơn nhiều, không bị nhiễu điện và cần ít bộ khuếch đại hơn so với hệ thống cáp đồng. Là một phần của hệ thống thông tin liên lạc, một sợi quang truyền thông tin dưới dạng tín hiệu ánh sáng thường là những tia sáng nhấp nháy. Các tín hiệu được tạo ra bởi một laser bán dẫn nhỏ hoặc điốt phát quang (LED) ở một đầu của sợi quang và được phát hiện bởi một thiết bị nhạy sáng ở đầu kia. Cáp quang có thể truyền nhiều thông tin hơn so với cáp điện có cùng kích thước. Một ứng dụng chính của cáp quang là liên kết các văn phòng chuyển mạch điện thoại.Nhiều công ty truyền thông đã lắp đặt mạng lưới cáp quang lớn trên khắp các lục địa và dưới các đại dương để cung cấp thông tin trên toàn thế giới.
Những nghiên cứu đầu tiên về sợi quang học được thực hiện vào cuối những năm 1800, nhưng sự phát triển thực tế mãi đến đầu những năm 1950 mới bắt đầu. Sự phát triển của sợi quang được thúc đẩy bởi sự ra đời của laser vào đầu những năm 1960 và bằng việc sản xuất sợi quang đầu tiên bằng thủy tinh rất tinh khiết vào năm 1970. Việc sử dụng thương mại sợi quang, đặc biệt là trong các hệ thống thông tin liên lạc, đã phát triển nhanh chóng vào những năm 1980.
