La fibra óptica se basa en el principio de la reflexión total. La luz cambia de trayectoria al pasar de un medio a otro, como el aire y el vidrio. A partir de cierto ángulo, la luz no puede abandonar un medio para pasar a otro, y se refleja en la superficie que los separa. De este modo, la luz que viaja por una fibra óptica permanece en su interior, rebotando en las paredes, aunque la fibra se doble.

Los bloques principales de un enlace de comunicación de fibra óptica son el transmisor, el receptor y la fibra óptica.

Transmisor

El transmisor consiste en una interfase analógica o digital, un conversor de voltaje a corriente, una fuente de luz y un adaptador de fuente de luz a fibra.

El conversor de voltaje a corriente sirve como interfase eléctrica entre los circuitos de entrada y la fuente de luz.

La fuente de luz puede ser un diodo emisor de luz (LED), o un diodo de inyección láser (LD), la cantidad de luz emitida en proporcional a la corriente de excitación, por lo tanto el conversor voltaje corriente, convierte el voltaje de la señal de entrada en una corriente que se usa para dirigir la fuente de luz.

Los LED fueron desarrollados en la década de los 70's y son sencillos y baratos. Lamentablemente emiten una luz de gran ancho de banda y como irradian en forma esférica, solamente una pequeña parte de la potencia puede ser introducida en la fibra.

Muchas de las propiedades del láser no pueden aun ser explotadas, por ejemplo, el pequeño ancho de banda y la coherencia de la luz del mismo. En la actualidad los láser son usualmente fabricados a partir de materiales semiconductores (Diodo láser, LD).

Receptor

El receptor incluye un dispositivo conector detector de fibra a luz, un fotodetector, un conversor de corriente a voltaje, un amplificador de voltaje y una interfase analógica o digital.

El detector de luz generalmente es un diodo PIN o un APD (foto diodo de avalancha). Ambos convierten la energía de luz en corriente. En consecuencia, se requiere un conversor corriente a voltaje que transforme los cambios en la corriente del detector a cambios de voltaje en la señal de salida.

Conector

Para unir la fibra óptica con el transmisor y el receptor se utilizan conectores, que son, por definición, dispositivos desmontables utilizados cuando se necesitan conectar y desconectar fácilmente las fibras. En el mercado existen dos tipos de conectores: los metálicos y los de plástico, que a su vez se pueden dividir en conectores para fibras múltiples y para fibras únicas. Los conectores de metálicos sirven para fibras de alta calidad, utilizadas en los sistemas de transmisión de un tráfico de información elevado, debiendo presentar muy bajas pérdidas. Los conectores de plástico requieren las mismas características de calidad, utilizándose en conectores de cubierta de plástico. Se usan con fibras de diámetro más elevado, con lo cual son más sencillos mecánicamente y, en consecuencia, más económicos.

Estos conectores, han de presentar unas características comunes:

- Pérdida de inserción baja (< 1.5 dB) y insensible a cambios de temperatura

- Pérdida de retorno alta

- Conectarse y desconectarse hasta 1000 veces sin degradación de la transmisión

- Protección contra humedad y polvo

- Resistir altas tensiones

Empalmes

Se recurre al empalme cuando se quiere unir tramos de cable de fibra óptica en enlaces donde la distancia a cubrir es grande, utilizándose también para reparar cables ópticos ya instalados.

Actualmente existen tres formas de realizar un empalme de fibras:

1.Mediante un conector. Es totalmente desmontable, por lo que nos permite la conexión y desconexión continua sin degradación de la transmisión. La única desventaja que esto tiene es que la atenuación es mayor.

2.Mediante fusión mecánica. Une las fibras preparadas en un tubo ajustado de forma semipermanente.

3.Mediante fusión térmica. Es un sistema permanente, el cual consiste en calentar hasta el punto de fusión las puntas preparadas de las dos fibras, las cuales se empalman con una máquina. Lo negativo de este método es el costo.

Al unir dos fibras hay que tener mucho cuidado, ya que, si las 2 fibras no son exactamente iguales, obtendremos una atenuación cuya magnitud dependerá de las características de dichas fibras.