Optičko vlakno je izraz za bilo koju vrstu plastičnog ili staklenog kanala namijenjenog za prijenos svjetlosti. Principi koji stoje iza toga zapravo su prilično stari, ali je posljednjih godina postala nevjerojatno važna tehnologija, jer je komunikacijska infrastruktura počela koristiti ovo vlakno za prijenos podataka iznimno visokim brzinama. Osim komunikacija s optičkim vlaknima, međutim, ima niz primjena u medicini, potrošačkim proizvodima i fizici.
Ova vrsta vlakana nudi niz prednosti u odnosu na tradicionalnu metalnu žicu, a najvažnija je da postoji znatno manja degradacija signala. Osim toga, otporan je na elektromagnetske smetnje, koje mogu ozbiljno ometati prijenos podataka duž normalnih metalnih žica. To također dodaje dodatnu sigurnosnu mjeru, budući da optička vlakna mogu preživjeti elektromagnetski impuls koji bi uništio metalne kabele.
Osnovni princip iza optičkih vlakana je prilično jednostavan: vlakno je presvučeno kako bi potpuno reflektiralo iznutra, tako da kada svjetlost uđe, ono se reflektira bez gubitka svjetlosti i prolazi niz vlakno do drugog kraja. Ova osnovna ideja, vođenja svjetlosti lomom, seže u 1840-e. Početkom 20. stoljeća razvijene su neke praktične primjene, ponajviše upotreba ovog vlakna u stomatologiji za osvjetljavanje unutrašnjosti usta.
Dvadesetih godina 1920. stoljeća korištena je ista osnovna tehnologija za prijenos cjelovitih slika. Tijekom sljedećeg desetljeća, tehnologija je korištena praktički za osvjetljavanje unutrašnjosti operacije, što je omogućilo mnogo preciznije operacije. I dalje se koristi u kirurgiji, posebno za olakšavanje manje invazivnih unutarnjih operacija. Prvo pravo optičko vlakno pojavilo se 1950-ih, a do kraja desetljeća bili su u tijeku eksperimenti s vrstom vlakna vrlo sličnom onom koji se koristi danas, sa staklenim vlaknima obloženim prozirnim omotačem.
Do 1970-ih, optička vlakna su se počela usavršavati, smanjujući šum u signalu. Ta su poboljšanja omogućila mogućnost da se vlakna mogu koristiti za prijenos stvarne komunikacije na velike udaljenosti. To je omogućilo izgradnju masivnih komunikacijskih okosnica, što je postavilo temelje za internet. U zoru 1980-ih, General Electric je stvorio metodu pomoću koje se iznimno duge niti mogu rastegnuti, do 25 milja (40 km) odjednom, čineći masivne okosnice još lakšima za izgradnju.
Zbog niske razine degradacije ili slabljenja, optičko vlakno idealno je za komunikaciju na daljinu. Dok metalna žica zahtijeva da se repetitori instaliraju na kratkim udaljenostima, kako bi se osiguralo da signal ostane jak, optička vlakna se mogu rastegnuti na velike udaljenosti bez repetitora, što drastično smanjuje troškove. Osim toga, vlakna mogu prenijeti mnogo više informacija od metalne žice, što ih čini poželjnijim čak i na kratkim udaljenostima, poput onih unutar mrežne situacije u jednoj zgradi. Budući da vlakno ne provodi električnu energiju na isti način na koji to radi metalna žica, sigurna je za korištenje u visokonaponskim okruženjima gdje bi tradicionalno ožičenje moglo biti opasno.