Optiliste kiudude ja kaablite põhiprintsiibid

Optiline kiudülekanne põhineb täieliku sisemise peegelduse põhimõttel, mis tekib siis, kui valgus puutub kokku kahe erineva meediumi vahelise liidesega. Etapis-indeks optiline kiud-, kus n1 tähistab südamiku keskmise murdumisnäitaja ja n2 tähistab kattekeskkonna murdumisnäitaja, n1 > n2-sisemine peegeldus toimub siis, kui südamikusse sisenev valgus tabab südamiku katte liidest kriitilise nurga all (θc), mis on suurem kui kriitiline langemisnurk (θc). Nendes tingimustes ei pääse valgusenergia südamikust välja ja langev valgus on võimeline levima edasi läbi liidese lugematute sisemiste peegelduste kaudu.

Kui aga optiline kiud on painutatud, nihutab liidese normaal suunda, mille tulemuseks on väiksemad langemisnurgad. Järelikult langeb osa valguskiirte langemisnurk alla θc, takistades neil täielikku sisemist peegeldust. Sellest hoolimata võivad need kiired, mille langemisnurk on algselt suurem, täieliku sisemise peegelduse; seega säilib valguse läbilaskvus isegi siis, kui kiud on painutatud, kuigi see painutamine põhjustab energiakadu. Tavaliselt, kui painderaadius ületab 50–100 millimeetrit, on sellest tulenev kadu tühine. Vastupidiselt võivad minutilised painutused põhjustada tõsist "mikropainde kadu".

Elektromagnetlainete teooriat kasutatakse sageli optiliste kiudude ülekandemehhanismide edasiseks uurimiseks, lahendades lainevõrrandid, mis sõltuvad optilise kiu lainejuhi keskkonna piirtingimustest. Optilises kius leviv valgus sisaldab arvukalt "režiime", millest igaüks esindab elektromagnetvälja spetsiifilist jaotust ja vastab konkreetsele valguskiirele, nagu on kirjeldatud geomeetrilises optikas. Optilise kiu konkreetsed juhitavad režiimid sõltuvad kiu normaliseeritud sagedusest (V-arv).
Selles kontekstis tähistab NA numbrilist ava, parameetrit, mis on seotud südamiku ja kattematerjali murdumisnäitajatega; *a* tähistab kiudude südamiku raadiust; ja λ tähistab läbiva valguse lainepikkust. Kui optiline kiud on painutatud, toimub režiimide sidumine; osa energiast nihkub juhitavatelt režiimidelt kiirgusrežiimidesse, põgenedes seeläbi tuumast ja kaotades.
Jõudlusnäitajad: optilist kiudu iseloomustavad peamised parameetrid on sumbumine, ribalaius ja muud.