Fibra flexible de vidrio o acrílica que posee la propiedad de transmitir la luz o las imágenes, cualquiera que sea su configuración, gracias a un fenómeno de reflexiones internas múltiples.
Cada haz está formado por muchas fibras transparentes, cada una de las cuales está revestida con una película igualmente transparente, pero con distintas características ópticas (menor índice de refracción), de forma que actúe como un espejo respecto a la luz presente en el interior de la fibra. Es el mismo fenómeno que tiene lugar cuando se observa una superficie de vidrio desde un determinado ángulo: los rayos luminosos que forman la imagen inciden sobre la superficie de separación entre vidrio y aire con un ángulo superior al ángulo límite (el de incidencia correspondiente a uno de refracción de 90°, con lo que los rayos incidentes son desviados paralelamente a la superficie de separación) y sufren la reflexión "total en lugar de atravesar el vidrio.
Para poder transmitir la luz desde un extremo al otro de la fibra óptica, los rayos luminosos deben incidir sobre la superficie de una cara en dirección casi normal respecto a la sección o, en el límite, con un ángulo de alrededor de 30°; los rayos penetran en el alma central y son totalmente reflejados cuando llegan a la superficie de separación entre el alma y su funda, procediendo así en forma de zigzag hasta alcanzar el otro extremo de la fibra.
La luz transmitida de ese modo se denomina luz fría, ya que no transmite las radiaciones caloríficas, sino sólo las luminosas. El haz de fibras está apretado en sus extremos, mientras que en la parte central las fibras, Protegidas por una funda, están flojas, para asegurar la flexibilidad. Para aumentar la transmisión de la luz, las caras terminales del haz se rectifican y pulimentan. El diámetro y la forma de las fibras varían según su aplicación; existen fibras con haces coherentes, es decir con idénticas posiciones relativas de las fibras en los 2 extremos del haz, o con haces no coherentes, es decir con disposiciones cualesquiera de las fibras en los terminales.
Los haces coherentes, más costosos, permiten la transmisión inalterada de una imagen, Por lo que se les denomina también conducto-res de imagen: cada fibra transporta un punto de la imagen. Una de las aplicaciones más interesantes de las fibras ópticas con haz coherente está constituida por los endoscopios, que Permiten inspeccionar cavidades inaccesibles, .va sea en el sector automovilístico o en el médico.
Los haces no coherentes, que están constituidos por miles de fibras de vidrio (diámetro de 0,013-0,1 mm) o de fibras de metacrilato (diámetro de 0,25-1,5 mm) y son conocidos también como conductores de luz, permiten las mas dispares aplicaciones: desde la iluminación de los portaobjetos de los microscopios a los dispositivos ópticos de alarma y de bloqueo, y a la simple transmisión de luz.
En el sector automovilístico se recurre frecuentemente a las fibras ópticas para iluminar, con una sola bombilla, los instrumentos del salpicadero, el cenicero, la puesta en marcha y los pulsadores de los mandos, elementos todos distanciados entre sí. Es especialmente 'nteresante el sistema de control del funcionamiento de las luces exteriores de los coches realizado con fibras ópticas: un extremo de cada guía de luz está montado directamente cerca de la bombilla que debe controlar; los otros extremos se agrupan en el tablero de instrumentos. Mediante filtros coloreados (verde para los faros, rojo para las luces traseras y ámbar para las luces de posición) se pueden visualizar inmediatamente las averías del sistema de iluminación. De ese modo se tiene la ventaja de saber con certeza cuál es la bombilla averiada; por el contrario, con el sistema tradicional de luces piloto o testigos se tiene solamente una información relativa sobre el funcionamiento del interruptor, pero no del utilizador (por ejemplo, puede suceder que la bombilla esté fundida y que su testigo siga encendido).
En Gran Bretaña se han fabricado sistemas especiales de indicaciones en ruta que emplean fibras ópticas con transmisión luminosa, capaces de configurar un cierto número de caracteres y de símbolos cada uno de ellos utilizando una sola lámpara de volframio. Todo eso se consigue mediante guías de luz del tipo de vías múltiples, capaces de distribuir la luz en numerosas ramificaciones, cada una de las cuales contribuye a componer un símbolo o un mensaje completo. Por consiguiente, es posible iluminar cualquier serie de señales con un máximo de 14 bombillas en lugar de las 139 que necesitan los indicadores tradicionales, y obtener al mismo tiempo una mayor luminosidad cualesquiera que sean las condiciones atmosféricas.