Τα καλώδια οπτικών ινών αποτελούνται από εκατομμύρια μικροσκοπικά σκέλη γυαλιού και πλαστικού που μοιάζουν με τρίχες μαζί. Αυτά τα μικροσκοπικά σκέλη μεταδίδουν τα 0s και 1s που αποτελούν τα μεταδιδόμενα δεδομένα χρησιμοποιώντας παλμούς φωτός.

Χρησιμοποιείται κυρίως για επικοινωνίες υψηλής ταχύτητας, όπως ευρυζωνικό διαδίκτυο και δίκτυα τηλεπικοινωνιών.
Οι οπτικές ίνες προσφέρουν πλεονεκτήματα όπως υψηλές ταχύτητες μετάδοσης, υψηλό εύρος ζώνης, χαμηλή εξασθένηση σήματος και ανοσία σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.

Οι οπτικές ίνες μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικές κατηγορίες με βάση μια ποικιλία κριτηρίων, συμπεριλαμβανομένης της δομής, της σύνθεσης και της εφαρμογής τους. Ακολουθούν ορισμένες κοινές κατηγορίες οπτικών ινών :

Ίνες μονής λειτουργίας (μονής λειτουργίας) :
Οι ίνες μονής λειτουργίας, γνωστές και ως ίνες μονής λειτουργίας, επιτρέπουν σε έναν μόνο τρόπο φωτός να περάσει μέσα από τον πυρήνα των ινών. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων και υψηλών ταχυτήτων, όπως τηλεπικοινωνιακά δίκτυα μεγάλων αποστάσεων και συνδέσεις οπτικών ινών μεταξύ πόλεων.

Πολυτροπικές (Multimode) ίνες :
Οι ίνες πολλαπλών τρόπων επιτρέπουν τη διέλευση πολλαπλών τρόπων φωτός μέσω του πυρήνα των ινών. Χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές μικρών αποστάσεων και υψηλής ταχύτητας, όπως τοπικά δίκτυα (LAN), συνδέσεις μεταξύ κτιρίων, εφαρμογές οπτικών ινών σε κέντρα δεδομένων και πολλά άλλα.

Ίνες διασποράς όφσετ (LSD) :
Οι ίνες διασποράς μετατόπισης έχουν σχεδιαστεί για να ελαχιστοποιούν τη χρωματική διασπορά, συμβάλλοντας στη διατήρηση της ακεραιότητας του σήματος σε μεγάλες αποστάσεις σε υψηλούς ρυθμούς bit. Χρησιμοποιούνται σε τηλεπικοινωνιακά συστήματα μεγάλων αποστάσεων και δίκτυα οπτικών ινών υψηλής ταχύτητας.

Ίνες διασποράς χωρίς αντιστάθμιση (NZDSF) :
Οι ίνες διασποράς χωρίς μετατόπιση έχουν σχεδιαστεί για να ελαχιστοποιούν τη χρωματική διασπορά σε ένα ευρύ φάσμα μηκών κύματος. Προσφέρουν χαμηλότερη διασπορά από τις ίνες διασποράς αντιστάθμισης, καθιστώντας τις κατάλληλες για εφαρμογές μετάδοσης υψηλής ταχύτητας μεγάλων αποστάσεων, όπως τηλεπικοινωνιακά δίκτυα οπτικών ινών.

Πλαστικές ίνες (POF) :
Οι πλαστικές οπτικές ίνες είναι κατασκευασμένες από πολυμερή υλικά και όχι από γυαλί. Είναι φθηνότερα στην παραγωγή από τις ίνες γυαλιού, αλλά έχουν χαμηλότερο εύρος ζώνης και χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές μικρών αποστάσεων, όπως τοπικά δίκτυα (LAN), οπτικοακουστικές συνδέσεις και βιομηχανικές εφαρμογές.

Οπτικές ίνες με μεταλλική επικάλυψη (PCF) :
Οι οπτικές ίνες με μεταλλική επικάλυψη είναι επικαλυμμένες με ένα στρώμα μετάλλου που περιορίζει το φως στον πυρήνα των ινών. Χρησιμοποιούνται σε συγκεκριμένες εφαρμογές όπως αισθητήρες οπτικών ινών, λέιζερ οπτικών ινών και συστήματα επικοινωνίας υψηλής ισχύος.

Πυρήνας :
Ο πυρήνας είναι η καρδιά της οπτικής ίνας μέσω της οποίας διαδίδεται το φως. Είναι συνήθως κατασκευασμένο από γυαλί ή πλαστικό και έχει υψηλότερο δείκτη διάθλασης από το περίβλημα επένδυσης που το περιβάλλει. Αυτό επιτρέπει στο φως να διαδίδεται μέσω του πυρήνα με ολική εσωτερική αντανάκλαση.

Θήκη επένδυσης (επένδυση) :
Το περίβλημα επένδυσης περιβάλλει τον πυρήνα της οπτικής ίνας και συνήθως αποτελείται από ένα υλικό με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης από τον πυρήνα. Βοηθά στον περιορισμό του φωτός μέσα στον πυρήνα αντανακλώντας τις ακτίνες φωτός που προσπαθούν να ξεφύγουν από τον πυρήνα.

Προστατευτική επίστρωση :
Η προστατευτική επίστρωση περιβάλλει το περίβλημα επένδυσης για την προστασία της οπτικής ίνας από μηχανικές βλάβες, υγρασία και άλλα περιβαλλοντικά στοιχεία. Είναι συνήθως κατασκευασμένο από πλαστικό ή ακρυλικό υλικό.

Συνδέσεις :
Στα άκρα της οπτικής ίνας, μπορούν να συνδεθούν σύνδεσμοι για να επιτρέψουν τη σύνδεση με άλλες οπτικές ίνες ή ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Οι σύνδεσμοι διευκολύνουν τη μεταφορά φωτός και δεδομένων μεταξύ ινών ή συσκευών.

Καλώδιο οπτικών ινών :
Πολλαπλές μεμονωμένες οπτικές ίνες μπορούν να συνδυαστούν και να τυλιχτούν σε ένα εξωτερικό περίβλημα για να σχηματίσουν ένα καλώδιο οπτικών ινών. Αυτό το καλώδιο προστατεύει μεμονωμένες ίνες και διευκολύνει την εγκατάσταση και τη διαχείρισή τους σε διάφορα περιβάλλοντα.

Πρόσθετα στοιχεία (προαιρετικά) :
Ανάλογα με τις ιδιαίτερες ανάγκες της εφαρμογής, επιπλέον στοιχεία όπως ενισχύσεις από υαλοβάμβακα, χιτώνες ανακούφισης καταπόνησης, μεταλλική θωράκιση, συλλέκτες υγρασίας κ.λπ., μπορούν να προστεθούν στην οπτική ίνα για τη βελτίωση της απόδοσης ή της αντοχής της.

Οπτική ίνα μέχρι το σπίτι (FTTH) :
Με την οπτική ίνα μέχρι το σπίτι, οι οπτικές ίνες αναπτύσσονται απευθείας στο σπίτι του συνδρομητή. Αυτό επιτρέπει πολύ υψηλές ταχύτητες σύνδεσης και υψηλό εύρος ζώνης. Οι υπηρεσίες FTTH προσφέρουν γενικά συμμετρικές ταχύτητες, πράγμα που σημαίνει ότι οι ταχύτητες λήψης και μεταφόρτωσης είναι ίσες.

Οπτική ίνα μέχρι το κτίριο (FTTB) :
Στην περίπτωση οπτικών ινών μέχρι το κτίριο, η ίνα αναπτύσσεται σε κεντρικό σημείο ενός κτιρίου, όπως αίθουσα επικοινωνίας ή αίθουσα τεχνικών. Από εκεί, το σήμα διανέμεται στα διάφορα σπίτια ή γραφεία μέσω καλωδίων Ethernet ή άλλων μέσων σύνδεσης.

Οπτική ίνα στη γειτονιά (FTTN) :
Με την ίνα στη γειτονιά, η ίνα αναπτύσσεται σε έναν οπτικό κόμβο που βρίσκεται σε μια γειτονιά ή γεωγραφική περιοχή. Από αυτόν τον κόμβο, το σήμα μεταδίδεται στους τελικούς συνδρομητές μέσω υφιστάμενων καλωδίων χαλκού, όπως τηλεφωνικές γραμμές ή ομοαξονικά καλώδια. Αυτή η τεχνολογία είναι επίσης γνωστή ως DSL over fiber (Fiber to the xDSL - FTTx) ή DSLam.

Ίνα στο κράσπεδο (FTTC) :
Στην περίπτωση οπτικής ίνας προς τον κόμβο, η ίνα αναπτύσσεται σε ένα σημείο κοντά στο σπίτι του συνδρομητή, όπως ένας τηλεφωνικός στύλος ή ένα ντουλάπι δρόμου. Από εκεί, το σήμα μεταδίδεται στους τελικούς συνδρομητές μέσω υφιστάμενων χάλκινων τηλεφωνικών γραμμών σε μικρές αποστάσεις.

Αυτοί οι διαφορετικοί τύποι συνδέσεων οπτικών ινών προσφέρουν διαφορετικές ταχύτητες και επιδόσεις ανάλογα με την απόσταση μεταξύ του τελικού χρήστη και του σημείου σύνδεσης οπτικών ινών, καθώς και διαφορετικό κόστος ανάπτυξης. Το Fiber to the home (FTTH) θεωρείται η πιο προηγμένη και υψηλής απόδοσης λύση όσον αφορά την ταχύτητα σύνδεσης και την αξιοπιστία.

Μια ίνα αποτελείται από τρία στρώματα υλικών :

- το εσωτερικό στρώμα, που ονομάζεται πυρήνας
- το εξωτερικό στρώμα, που ονομάζεται θήκη
- ένα προστατευτικό πλαστικό κάλυμμα, που ονομάζεται προστατευτική επίστρωση

Εκπομπή φωτεινού σήματος :
Η διαδικασία ξεκινά με την εκπομπή ενός φωτεινού σήματος στο ένα άκρο της οπτικής ίνας. Αυτό το σήμα παράγεται συνήθως από μια πηγή φωτός, όπως μια δίοδο λέιζερ ή μια δίοδο εκπομπής φωτός (LED

LCD

Χρώμα κύτταρα είναι πλήρως ρυθμιζόμενα μπαστούνια, υγροί κρύσταλλοι, που καθορίζουν την ποσότητα του φωτός που περνά.
LED τηλεοράσεις είναι τηλεοράσεις LCD ότι αλλάξαμε μόνο ο φωτισμός

), η οποία μετατρέπει ένα ηλεκτρικό σήμα σε φωτεινό σήμα.

Πολλαπλασιασμός στην ίνα :
Μόλις εκπεμφθεί, το φωτεινό σήμα εισέρχεται στον πυρήνα της οπτικής ίνας, η οποία περιβάλλεται από ένα ανακλαστικό περίβλημα που ονομάζεται "θήκη επένδυσης". Το φως διαδίδεται μέσω του πυρήνα της ίνας με ολική εσωτερική ανάκλαση, η οποία διατηρεί το σήμα περιορισμένο μέσα στην ίνα και αποτρέπει την απώλεια σήματος.

Λήψη σήματος :
Στο άλλο άκρο της οπτικής ίνας, το σήμα φωτός λαμβάνεται από έναν οπτικό δέκτη, όπως μια φωτοδίοδο. Ο δέκτης μετατρέπει το φωτεινό σήμα σε ηλεκτρικό σήμα, το οποίο μπορεί στη συνέχεια να ερμηνευτεί, να ενισχυθεί και να υποβληθεί σε επεξεργασία από ηλεκτρονικό εξοπλισμό.

Διαβίβαση δεδομένων :
Το ηλεκτρικό σήμα που προκύπτει από τη μετατροπή του φωτεινού σήματος περιέχει τα δεδομένα που πρέπει να μεταδοθούν. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να είναι σε ψηφιακή ή αναλογική μορφή και συνήθως υποβάλλονται σε επεξεργασία και δρομολογούνται στον τελικό προορισμό τους, είτε πρόκειται για υπολογιστή, τηλέφωνο, εξοπλισμό δικτύου κ.λπ.

Επαναλήπτες και ενισχυτές :
Σε μεγάλες αποστάσεις, το φωτεινό σήμα μπορεί να εξασθενίσει λόγω οπτικών απωλειών στην ίνα. Για να αντισταθμιστούν αυτές οι απώλειες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οπτικοί επαναλήπτες ή ενισχυτές σήματος κατά μήκος της διαδρομής των ινών για την αναγέννηση και την ενίσχυση του φωτεινού σήματος.

Η οπτική ίνα, αν και φέρνει επανάσταση στην πρόσβαση στο Internet και τελικά αντικαθιστά τις συνδέσεις DSL, δεν είναι χωρίς ελαττώματα. Φέρνει κάποια πλεονεκτήματα έναντι του σύρματος χαλκού όσον αφορά την ταχύτητα και την αξιοπιστία.
Ωστόσο, υπάρχουν σημεία επαγρύπνησης ειδικά για κάθε τεχνολογία που χρησιμοποιεί φως για να εξετάσει.

Ακολουθεί μια περίληψη των κύριων θετικών και αρνητικών σημείων των ινών :