Serat optik adalah saluran transmisi atau kabel yang terbuat dari kaca atau plastik sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut. Kabel tersebut dapat digunakan untuk media transmisi sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser atau LED. Kabel ini berdiameter sekitar 120 mikro-meter. Cahaya di dalam serat optik tidak keluar karena indeks bias kaca lebih besar daripada indeks bias udara. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi. Semakin murni bahan gelas, semakin sedikit cahaya yang diserap oleh serat optik. Secara garis besar kabel serat optik terdiri dari dua bagian utama, yaitu cladding dan core. Cladding adalah selubung inti yang melindungi core. Core berfungsi memantulkan cahaya yang mengarah keluar core dan kembali ke dalam core lagi. Dalam aplikasinya serat optik diselubungi oleh lapisan resin yang disebut dengan jaket, biasanya berbahan plastik. Lapisan ini dapat menambah kekuatan kabel serat optik. Lapisan ini dapat menyerap cahaya dan mencegah kemungkinan terjadinya kebocoran cahaya keluar dari selubung inti. Hal ini juga dapat mengurangi kemungkinan cakap silang atau cross talk yang mungkin terjadi.
Penggunaan cahaya sebagai pembawa informasi sudah banyak digunakan sejak zaman dahulu, sekitar tahun 1930 para ilmuwan Jerman mengawali eksperimen transmisi gelombang cahaya melalui media yang bernama serat optik. Di lain pihak para ilmuwan mencoba untuk memandu cahaya melewati serat optik sekaligus mencoba untuk menjinakkan cahaya. Kerja keras itu berhasil ketika laser ditemukan pada tahun 1959. Laser beroperasi pada frekuensi antara 1014 Hz hingga 15 Hz. Serat optik memantulkan dan membiaskan cahaya yang merambat di dalamnya. Perkembangan teknologi serat optik dapat menghasilkan kemampuan melakukan transmisi data menjadi lebih banyak dan cepat dibandingkan dengan penggunaan kabel tembaga. Dengan demikian serat optik cocok digunakan dalam aplikasi sistem telekomunikasi. Kelebihan serat optik antara lain memiliki kemampuan mengirimkan data dengan kapasitas besar serta jarak yang sangat jauh, hemat tempat, bebas dari gangguan sinyal elektromagnetik, kemungkinan hilangnya data rendah, tidak bisa mengalami arus pendek. Kekurangan terbesar kabel serat optik adalah harganya cukup tinggi, biaya pemasangan dan perawatan mahal, pemasangan dan penempatan kabel rumit.
Pada tahun 1917 Albert Einstein memperkenalkan teori pancaran ter-stimulasi ketika ada atom dalam tingkatan energi tinggi. Pada tahun 1954 Charles Townes, James Gordon, dan Herbert Zeiger mengembangkan maser, yaitu penguat gelombang mikro yang dihasilkan oleh molekul dari gas amonia sehingga dapat memperkuat dan menghasilkan gelombang elektromagnetik. Kemudian pada tahun 1958 Charles Townes dan Arthur Schawlow mengirimkan publikasi penelitiannya yang menunjukkan bahwa maser dapat dibuat untuk beroperasi pada daerah infra merah dan spektrum tampak. Beberapa tahun kemudian, pada tahun 1961 Peneliti industri Elias Snitzer dan Will Hicks mendemonstrasikan sinar laser yang diarahkan melalui serat kaca tipis yang disebut dengan serat optik. Inti serat tersebut membuat cahaya hanya dapat melewati satu bagian saja. Pada tahun 1973 John MacChesney dan Paul O. Connor mengembangkan proses endapan uap kimia ke bentuk ultra transparent glass yang kemudian menghasilkan serat optik yang di-produksi secara massal. Pada tahun 1977 Perusahaan telepon memulai penggunaan serat optik untuk membawa lalu lintas sinyal telepon. Pada tahun 1997 kabel serat optik menghubungkan seluruh dunia, FIber-Optic Link Around the Globe (FLAG) menjadi jaringan kabel paling panjang di seluruh dunia yang menyediakan infrastruktur untuk koneksi internet.
Pembagian serat optik dapat dilihat dari dua macam perbedaan, yaitu berdasarkan jenis mode rambat gelombang dan berdasarkan indeks bias pada lapisan inti. Berdasarkan mode yang rambat gelombang, serat optik terdiri dari single mode dan multi mode. Serat optik single mode memiliki inti atau core sangat kecil, biasanya sekitar 8,3 mikron. Untuk mendapatkan performa yang baik, biasanya ukuran selongsong sekitar 15 kali lebih besar dari ukuran inti, sehingga ukuran cladding yang memiliki diameter core 8,3 mikron adalah sekitar 125 mikron. Kabel jenis ini memungkinkan kecepatan yang sangat tinggi dan jarak yang sangat jauh. Standar kabel tersebut adalah ITU-T G.652D, dan G.657. Serat optik multi mode memiliki diameter inti agak besar yang memantulkan laser di dalamnya melalui dinding cladding sehingga dapat menyebabkan bandwidth berkurang. Berdasarkan indeks bias core, kabel serat optik dapat dibedakan menjadi kabel step indeks dan graded indeks. Pada serat optik step indeks, core memiliki indeks bias yang homogen. Sedangkan pada graded indeks, semakin kecil indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar.
Sistem komunikasi serat optik dibagi menjadi beberapa generasi. Generasi pertama dimulai pada tahun 1975. Sistem tersebut sederhana dan menjadi dasar sistem generasi berikutnya. Generasi pertama ini pada tahun 1978 dapat mencapai kapasitas transmisi sebesar 10 Gb.km/s. Generasi kedua dimulai tahun 1981, untuk mengurangi efek dispersi, ukuran teras serat diperkecil. Indeks bias kulit dibuat sangat dekat dengan indeks bias teras. Generasi kedua mampu mencapai kapasitas transmisi 100 Gb.km/s. Generasi ketiga dimulai tahun 1982, terjadi penyempurnaan pembuatan serat silika dan chip diode laser. Penyempurnaan generasi ketiga meningkatkan kapasitas transmisi menjadi beberapa ratus Gb.km/s. Generasi keempat dimulai tahun 1984, kapasitas transmisi dapat menyamai kapasitas sistem deteksi langsung. Generasi kelima dimulai tahun 1989, pada generasi ini dikembangkan penguat optik yang menggantikan fungsi repeater pada generasi sebelumnya. Dengan penguat optik tersebut kapasitas transmisi melonjak. Pada awal pengembangan dapat memiliki kapasitas transmisi hingga 400 Gb.km/s. Generasi keenam dimulai pada tahun 1988, Linn F. Mollenauer memelopori sistem komunikasi soliton. Soliton adalah sinyal gelombang yang terdiri dari banyak komponen panjang gelombang. Kapasitas transmisi yang telah diuji dapat mencapai 35 ribu Gb.km/s. Perkembangan beberapa generasi teknologi serat optik mampu menghasilkan suatu sistem komunikasi yang mendekati ideal, yaitu memiliki kapasitas transmisi yang besar dengan tingkat kesalahan yang kecil.
Kabel Fiber Optik atau serat optik tidak mengalirkan gelombang listrik tetapi cahaya. Listrik yang diperoleh diubah menjadi sinyal cahaya dan dialirkan antar komputer yang terhubung dalam suatu jaringan. Hal ini menjadikannya sangat cocok digunakan pada wilayah yang memiliki banyak gangguan elektromagnetik. Jika pada kabel Coaxial atau Twisted-Pair panjangnya kabel seringkali menjadi hambatan, hal ini tidak berlaku bagi kabel serat optik. Bahan baku yang terbuat dari serat kaca murni mampu membawa cahaya untuk mengirimkan data secara terus menerus tanpa menghiraukan panjangnya kabel. Terdapat 2 jenis mode transmisi yakni Single Mode yang memanfaatkan sinar laser sebagai media transmisi dan Multi Mode yang menggunakan media LED. Fungsi kabel serat optik sama seperti jenis kabel yang lain yakni menghubungkan antar komputer atau pengguna satu sama lain dalam lingkup jaringan tertentu. Yang menjadi pembeda adalah kecepatan akses yang tinggi serta kemampuan transfer data lebih cepat. Karena tidak membawa listrik kabel jenis ini juga tidak terpengaruh dengan gangguan elektromagnetik sehingga stabil. Namun tentunya dengan banyaknya kelebihan yang diperoleh tentunya harus dibayar lebih mahal, itulah sebabnya kabel jenis ini tidak dipakai oleh sembarangan orang. Biasanya perusahaan skala besar serta operator telekomunikasi yang lebih sering memilih menggunakan kabel serat optik ini.