光数据通信
通过电压信号发送（二进制）数字信息的一种现代替代方法是使用光学（光）信号。来自数字电路（高/低电压）的电信号可以通过 LED 或固态激光器转换为离散的光信号（光或无光）。同样，通过使用光电二极管或光电晶体管引入门电路的输入，光信号可以转换回电形式。
以光学形式传输数字信息可以在露天完成，只需将激光瞄准远处的光电探测器，但可能会出现温度反转层、灰尘、雨、雾和其他障碍物形式的光束干扰重大工程问题：
避免露天光学数据传输问题的一种方法是将光脉冲沿超纯玻璃纤维发送。 玻璃纤维 将“传导”一束光，就像铜线传导电子一样，具有完全避免电感、电容和外部干扰等所有相关问题的优点，这些问题困扰着电信号。光纤通过一种称为全内反射的现象将光束保持在纤芯内 .
一根光纤由两层超纯玻璃组成，每一层都由折射率略有不同的玻璃制成 ，或“弯曲”的能力 光。一种类型的玻璃围绕中心玻璃纤芯同心地分层，引入中心纤芯的光不能逃逸到光纤外，只能在纤芯内传播：
这些玻璃层非常薄，外部“包层”通常为 125 微米（1 微米 =百万分之一米，或 10 -6 米）的直径。这种细度使纤维具有相当大的柔韧性。为了保护纤维免受物理损坏，通常会在塑料管内涂上一层薄薄的塑料涂层，用凯夫拉纤维包裹以提高抗拉强度，并提供类似于电线绝缘层的塑料外护套。与电线一样，光纤通常在同一护套内捆绑在一起形成单根电缆。
光纤几乎在所有方面都超过了铜线的数据处理性能。它们完全不受电磁干扰的影响并且具有非常高的带宽。然而，它们并非没有某些弱点。
微弯对光纤的影响
光纤的一个弱点是一种称为微弯曲的现象 .这是光纤弯曲半径太小的地方，导致光通过包层逃逸内核：
微弯不仅会因丢失光而导致信号强度减弱，而且还会构成安全弱点，因为故意放置在急弯外侧的光传感器可能会拦截通过光纤传输的数字数据。
光纤模式
光纤特有的另一个问题是由于多条光路或模式造成的信号失真 ，在光纤长度上有不同的距离。当光源发出光时，光子（光粒子）并不都沿着完全相同的路径行进。这一事实在任何不符合直光束的光源中都是显而易见的，但即使在激光器等设备中也是如此。
单模式
如果光纤纤芯做得足够小（直径约 5 微米），光模式就被限制在一个长度的单一路径上。设计成仅允许单模光的光纤称为单模光纤。由于单模光纤避免了长电缆中出现的脉冲展宽问题，因此它是长距离（数英里或更长）网络的首选光纤。当然，缺点是只有一种光模式，单模光纤的传导性不如多模光纤。在长距离上，这加剧了对“中继器”单元以提高光功率的需求。
多模光纤
如果光纤纤芯的直径足够大，它将支持光子传播的多条路径，每条路径从光纤一端到另一端的长度略有不同。
脉冲展宽
LED 发出的光脉冲以较短的路径通过光纤，将比采取较长路径的光脉冲更快地到达检测器。结果是方波的上升沿和下降沿失真，称为脉冲展宽 .随着总光纤长度的增加，这个问题变得更糟：
工业技术