עקרונות בסיסיים של סיבים אופטיים וכבלים

העברת סיבים אופטיים מבוססת על העיקרון של השתקפות פנימית מוחלטת, המתרחשת כאשר האור נתקל בממשק בין שני מדיות שונות. בשלב-אינדקס סיב אופטי-כאשר n1 מייצג את מקדם השבירה של תווך הליבה ו-n2 מייצג את מקדם השבירה של המדיום החיפוי, כאשר n1 > n2-השתקפות פנימית כוללת מתרחשת כאשר אור הנכנס לליבה פוגע בממשק הליבה-חיפוי בזווית גדולה יותר מזווית של cidence (θc). בתנאים אלה, שום אנרגיית אור לא בורחת מהליבה, והאור הנכנס מסוגל להתפשט קדימה דרך הממשק באמצעות אינספור השתקפויות פנימיות כוללות.

עם זאת, כאשר סיב אופטי מכופף, הנורמלי לממשק משתנה כיוון, וכתוצאה מכך זוויות פגיעה קטנות יותר. כתוצאה מכך, זווית הפגיעה של חלק מקרני האור יורדת מתחת ל-θc, ומונעת מהם לעבור השתקפות פנימית מוחלטת. אף על פי כן, אותן קרניים בעלות זוויות פגיעה גדולות יותר בתחילה יכולות עדיין לעבור השתקפות פנימית מוחלטת; לפיכך, העברת האור נמשכת גם כאשר הסיב מכופף, אם כי כיפוף זה גורם לאובדן אנרגיה. בדרך כלל, כאשר רדיוס הכיפוף עולה על 50 עד 100 מילימטרים, ההפסד המתקבל הוא זניח. לעומת זאת, עיקולים זעירים עלולים לגרום ל"אובדן מיקרוbending" חמור.

תיאוריית הגלים האלקטרומגנטיים משמשת לעתים קרובות כדי לחקור עוד יותר את המנגנונים של שידור סיבים אופטיים, במיוחד על ידי פתרון משוואות הגלים הכפופות לתנאי הגבול של המדיום של מוליך הגלים של סיב אופטי. האור המתפשט בתוך סיב אופטי מורכב ממספר רב של "מצבים", כל אחד מייצג התפלגות ספציפית של השדה האלקטרומגנטי ומתאים לקרן אור מסוימת כפי שמתואר באופטיקה גיאומטרית. המצבים המודרכים הספציפיים הקיימים בתוך סיב אופטי תלויים בתדר המנורמל של הסיב (מספר V-).
בהקשר זה, NA מציין את הצמצם הנומרי, פרמטר הקשור למדדי השבירה של הליבה והחיפוי; *a* מייצג את הרדיוס של ליבת הסיבים; ו- λ מייצג את אורך הגל של האור המועבר. כאשר סיב אופטי מכופף, מתרחש צימוד מצב; חלק מהאנרגיה עובר מהמצבים המודרכים למצבי קרינה, ובכך בורח מהליבה ואובד.
מאפייני ביצועים: הפרמטרים העיקריים המאפיינים סיב אופטי כוללים הנחתה, רוחב פס ואחרים.