光纤主要由纤芯和包层组成，纤芯直径约10微米，比头发丝还细。当光信号从纤芯进入时，由于纤芯折射率比包层高，光在纤芯与包层交界处会向上弯曲。当光信号遇到包层时，因为包层折射率更低，光会形成全反射，像坐滑梯一样在纤芯内反复弹跳前进。这样光就能沿着光纤笔直传输几十公里不衰减。

为什么光信号能在光纤里全反射传输？因为纤芯和包层的折射率差异决定了光传播方向。根据菲涅尔公式计算，当光入射角大于临界角（约21度）时就会发生全反射。实际光纤损耗约0.2分贝/公里，100Gbps光信号可传300公里。全反射损耗比铜缆低100倍，所以海底光缆能传8000公里。光信号在光纤里每秒弹跳百万次，相当于每秒传输百万个光脉冲，这就是光纤通信速度快的原因。