Dalam perkembangannya, serat optik tidak hanya digunakan sebagai sarana telekomunikasi tapi juga sebagai sensor. Kelebihan dari serat optik sebagai sensor ini adalah tidak terpengaruh dariradiasi EM, memiliki ketelitian tinggi (dalam orde mikro), penempatan lebih mudah, dan dapat menampung banyak informasi dalam satu serat. Cahaya sebagai carier dari informasi yang memiliki rentang panjang gelombang dan frekuensi tentunya memberikan ukuran bandwith tersendiri tergantung sifat cahaya sumber yang digunakan.
Dalam bidang telekomunikasi, serat optik digunakan sebagai pengganti kabel-kabel telpon atau kabel-kabel data. Misal dalam satu daerah terdapat 500 sambungan telpon dan separuhnya digunakan untuk akses data (internet), bisa saja kabel yang digunakan mencapai dua kali lipat dari sambungan yang ada. Jika menggunakan serat optik untuk jalur telpon, dengan memanfaatkan cahaya dengan berbagai panjang gelombang dalam satu serat, maka bisa menampung dua hingga lima sambungan (digunakan serat optik dengan jumlah berkas sinar lima macam panjang gelombang).
Serat optik terdiri dari dua bagian yaitu bagian inti (core) dan bagian selubung (cladding). Pada bagian inti memiliki indeks bias yang lebih besar dibandingkan indeks bias selubung supaya terjadi pemantulan internal total berkas sinar yang digunakan. Berdasarkan struktur indeks biasnya, serat optik dibedakan menjadi dua yaitu serat optikstep index dan serat optik graded index. Serat optik step indexmemiliki inti yang berindeks bias seragam atau sama. Sedangkan pada graded index memiliki indeks bias menurun secara gradual dari sumbu inti sampai bidang batas selubung. Dalam fabrikasi, serat optik ditambahkan pelindung yang biasa disebut dengan jaket (coating).
Berdasarkan jumlah moda gelombang yang terpandu dalam serat optik, bisa dibedakan menjadi serat optik singlemode jika moda yang dipandu hanya satu gelombang dan serat optik multimode jika yang terpandu lebih dari satu gelombang. Dalam penjabaran mekanisme perambatan cahaya pada serat optik, biasanya dijelaskan berdasarkan teori sinar.
Berdasarkan prinsip Snellius
Dengan n adalah indeks bias udara, n1 indeks bias inti (core). Indeks bias udara sebesar 1, maka
Kemudian perambatan sinar antara inti (core) dengan selubung (cladding)
Supaya terjadi pemantulan internal total, maka θ4 harus sebesarπ/2. Dengan demikian
Atau θ3 biasa disebut dengan sudut kritis ϕc.
Dengan demikian agar sinar dapat terpandu pada core, sudut masukannya
Atau
Biasanya persamaan terakhir disebut sebagai tingkap numeris
