Nền tảng của tất cả công nghệ cáp quang là khả năng ánh sáng, trong điều kiện đặc biệt, di chuyển một khoảng cách đáng kể trong phạm vi môi trường truyền dẫn, theo một đường dẫn hơi cong hoặc thắt nút!
Một trong những báo cáo sớm nhất về hiện tượng tự nhiên này do Jean-Daniel Calladon ghi lại vào năm 1841 và được minh họa cho Viện Hoàng gia ở Luân Đôn vào buổi tối ngày 19 tháng SÁU năm 1854 bởi nhà khoa học kiêm giáo sư người Ai-len, John Tyndall.
Tyndall đã chứng minh rằng ánh sáng có thể bị kẹt trong dòng nước bằng cách phản chiếu bề mặt bên trong khi di chuyển dọc theo đường cong. Ngày nay, chúng ta đều biết hiện tượng ánh sáng này dưới dạng Phản xạ Trong Toàn phần.
Khi ánh sáng chỉ di chuyển trong một môi trường như thủy tinh hoặc không khí, hướng của ánh sáng sẽ không thay đổi.
Tuy nhiên, nếu ánh sáng di chuyển từ một môi trường này đến một môi trường khác, chẳng hạn như từ thủy tinh đến không khí, ánh sáng sẽ thay đổi hướng tại giao diện giữa hai môi trường. Ánh sáng sẽ uốn cong hoặc khúc xạ khỏi bề mặt “thông thường,” trực giao của đường tham chiếu với giao diện.
Khi góc của ánh sáng trong thủy tinh tăng lên, chùm khúc xạ trong không khí sẽ chạm giao diện trước tiên. Đây là góc tới hạn mà ngoài góc này tất cả ánh sáng sẽ bị giới hạn ở vật liệu có mật độ cao hơn.
Nhấp vào nút Play/Pause (Phát/Tạm dừng) trong ảnh này để xem đường dẫn ánh sáng thay đổi như thế nào trong các vật liệu khác nhau, tác động của khúc xạ, góc tới hạn và phản xạ trong đếnàn phần.