光ファイバーは石英ガラス(溶融したSiO2から作られる) やプラスチックなどの透明な誘電体でできた繊維で、全反射により光を閉じ込めて伝送するものである。
典型的な光ファイバーは図1 に示すように、光が閉じ込められて伝搬するコアと、それを囲むクラッドの2層構造となっている。

光ファイバーの構造

図:光ファイバーの構造

図のnair、n1、n2はそれぞれ空気中、コア、クラッドの屈折率である。コアはGeO2 やP2O5 のような添加物を加えられることによって、クラッドより少しだけ屈折率が大きくなっている。このため、光はコアとクラッドの境界で全反射を繰り返しながらコア中を伝搬する。