Оптическое волокно представляет собой оптически прозрачную стеклянную нить, которая используется для переноса светового потока за счет эффекта полного внутреннего отражения.
Основной принцип действия ВОЛС - полное внутреннее отражение светового потока на границе раздела двух сред с разной плотностью и показателями преломления. Оптическое волокно имеет сердцевину - световод, и оболочку. Показатели преломления сердцевины больше чем аналогичные показатели оболочки, в связи с этим луч света, многократно отражаясь, на границе двух сред (сердцевина-оболочка) распространяется по сердцевине.
Оптическое волокно может быть одномодовыми и многомодовыми. Диаметр сердцевины одномодового волокна от 7 до 9 микрон. Малый диаметр позволяет передать по волокну только одну моду электромагнитного излучения, также исключается влияние дисперсионных искажений светового потока.
Волоконно-оптическая связь - проводная электросвязь, в качестве носителя информации выступает электромагнитное излучение оптического диапазона ближе к инфракрасному, в качестве среды распространения — волоконно-оптические кабели. Высокая частота несущей электромагнитной волны и широкие возможности мультиплексирования позволяют существенно повысить пропускную способность ВОЛС, по сравнению со многими другими системами связи, и может достигать нескольких десятков терабит в секунду. Эффект малого затухания светового потока обуславливает возможность использования монтажа ВОЛС для прокладки линий связи на значительные расстояния, исключая использования усилителей. Волоконно-оптическая связь не подвержена влиянию электромагнитных помех, а также недоступна для несанкционированного использования.
Монтаж ВОЛС осуществляется с использованием определенных компонентов, это - активные компоненты и пассивные компоненты.
Активные компоненты:
Мультиплексор, демультиплексор — устройства, объединяющие и разделяющие информационные каналы. Мультиплексор и демультиплексор может работать временно́й и частотной области, может быть электрическим и оптическим.
Регенератор — устройство для восстановление формы светового импульса, который подвержен искажениям во время передачи. Существуют оптические и электрические регенераторы. Электрические регенераторы преобразуют оптический сигнал в электрический и восстанавливают его, и вновь преобразуют электрический сигнал в оптический.
Усилитель — устройство увеличивающее мощность сигнала. Усилители также подразделяются на оптические и электрические, соответственно производящие преобразования сигнала из оптического в электрический и обратно.
Лазер — источник монохромного когерентного оптического излучения.
Модулятор — устройство, модулирующее оптическую несущую (свет) по закону информационного электрического сигнала. В большинстве систем это - лазер, но могут быть использованы и отдельные устройства, в системах с непрямой модуляцией.
Фотоприёмник — устройство, для опто-электронного преобразования сигнала.
Пассивные компоненты:
Оптический кабель, содержащий оптические волокна. Оболочка кабеля может быть изготовлена из различных материалов и может иметь бронирование различного типа, а также специфические защитные слои.
Оптическая муфта — устройство, для соединения оптических кабелей.
Оптический кросс — устройство, для оконечивания оптического кабеля, позволяющее подключить к нему активное оборудование.