Fiber optik veri hatları, bilgi iletmek için optik bir sinyal kullanır. Toplam iç yansıma olarak bilinen bir işlemle, optik fiber içinde bir ışık darbesi tutulur. Işık, zig-zag deseninde lif hattının uzunluğunu aşağıya doğru ilerledikçe, zayıflar. Zayıflama, fiberin uzak ucuna ulaşan ışığın nabzının gücünde bir azalmadır. Bir fiber-optik tekrarlayıcı, bir sonraki ayağa şebeke hattını göndermeden önce ışığın nabzını tekrar orijinal gücüne geri getirerek zayıflamanın üstesinden gelir.
Fiber optik ağlarda, çok ince cam tel filamentleri ışık atımlarını iletir. Bu ışık atımları yakın kızılötesi dalga boylarındadır, çünkü bu dalga boyu en düşük zayıflama oranına sahiptir. Ağ anahtarlarında, gelen bu ışık atımları elektronik bir ikili sinyale çevrilir. Bu veri sinyali daha sonra bireysel bilgisayarlara iletilebilir.
Her 28-43 mil'de (45-70 km) bir fiber optik tekrarlayıcı kullanarak veri uzak mesafeler için iletilebilir. En uzun fiber optik hatlardan bazıları Atlantik Okyanusu'nu geçiyor. Yineleyiciler elektriğe ihtiyaç duyar, bu nedenle geleneksel elektrik telleri her bir yineleyici için kullanılabilir duruma getirilmelidir.
Eski analog sinyaller, bir sinyalin mesafesini uzatmak için amplifikatörler kullandı. Bununla birlikte, yükselticiler, orijinal sinyalin yanı sıra elektriksel gürültüyü yükseltmenin de istenmeyen etkisine sahipti. Fiber-optik tekrarlayıcılar ise, bir sinyale giren gürültüyü giderir. Bunun nedeni, dijital sinyallerin istenmeyen gürültüden elektronik olarak ayrılabilmesidir. Analog sinyallerden farklı olarak, zayıf ve çarpık bir fiber sinyali bile ağ hattından temizlenebilir ve gönderilebilir.
Optik bir sinyal hareket ettikçe şeklini değiştirme doğal bir eğilimi vardır. Bu olguya ışığın dalga boyu ile ışığın hızındaki bir değişiklik olan dispersiyon denir. Daha açık bir ifadeyle, dar bir ışık nabzı seyahat ettikçe daha da genişler. Bir fiber-optik tekrarlayıcı, ışık darbesinin doğal şeklini eski haline getirme yeteneğine sahiptir. Tekrarlayıcı tarafından restore edildikten sonra, sinyal bir sonraki fiber-optik bölüme tekrar iletilir.
Fiber optiklerin diğer veri aktarma yöntemlerine göre birçok faydası vardır. Cam elyafı elektrik iletmez, bu nedenle elektromanyetik bozukluklardan veya ışık fırtınalarından etkilenmezler. Ek olarak, tek bir fiber optik kablonun taşıyabileceği bilgi miktarı bakır tel veya kablosuz bağlantılardan daha yüksektir. Teoride, tek bir fiber-optik hat, bir ışık huzmesiyle 50 milyar sesli görüşme gerçekleştirebilir, ancak bu sınırlama pratikte gerçekleştirilmemiştir.
Bir fiber-optik tekrarlayıcı, farklı dalga boylarına sahip ışık atımlarını ayırt etme yeteneğine sahip değildir. Bu, bir tekrarlayıcının yoğun optik bilgiyi tekrar iletme yeteneğini sınırlar. Birden fazla dalga boyuna ait ışık bilgisi, tekrarlayıcılar yerine erbiyum katkılı fiber amplifikatörlerin kullanılmasıyla daha uzun mesafelerde iletilebilir. Bu yükselteçler, ışığın bireysel dalga boylarının gücünü artırabilir.
