光纤滑环在信号传输方面有着极大的速率传输优势，以至于光通信正在迅速取代传统系统。光纤传感已经成为一个重要的领域，因为基于光的传感器不受通常是传统高灵敏度传感器的危害的电干扰。
光纤将光包含在一个非常长的细圆柱体内，用作光波导。通过聚焦或从物体传输来收集光，并通过内部反射将其包含在光纤中。斯涅尔光学定律决定了光进入和穿过光纤的路径。从介质1到介质2，折射率n和与表面法线的射线角度正弦的乘积是守恒的：
Ñ 1 SINθ 1 = N 2 SINθ 2
光波导理论分析逻辑
极低的传输损耗对于长距离传播信号至关重要。损失的最基本属性是内部反射。为了在光纤壁上实现全内反射，光纤纤芯用确保全反射的材料包围。全反射是通过多种方法完成的。阶跃折射率光波导使用n更高的材料包层，梯度折射率光纤的n随直径稳定增加，金属涂层使用标准反射率。一旦实现了理论上的内部反射，纤维特性的细节（例如杂质，不完美的散射和其他影响）就变得很重要。
另一个重要的光纤参数是数值孔径（NA）。该参数定义了光纤入口处的光收集效率。
NA =SINθ 1 =（N 2 2 – N的3 2）1/2 / N 1
其中外部材料指数为n 1，纤维芯指数为n 2，包层指数为n 3。入射角太大的光线会从表面反射，而不会在光纤内捕获。NA还决定了使用透镜将光聚焦在光纤末端的有效性。玻璃通常的NA = 1.0，而塑料的NA = 0.6。
纤维是通过将圆柱体拉过模具使其直径依次减小而制成的。尽管二氧化硅纤维已长期参与图像束和激光功率传输，但非二氧化硅纤维的使用是最近的。由晶体，UV和IR玻璃，塑料和中空材料制成的纤维在科学，医学和工程方面已变得很重要。光纤滑环采用的光纤包括从2到20 µm透射的IR纤维，可用于透射短于350 nm的UV波长的纤维和塑料纤维。
通过保持光纤滑环和光纤束内收集的光点的相对方向来完成光纤束的图像形成，从而使每个光纤在入口和出口处的平面中处于相同的相对位置。捆束内的扰乱和破裂会导致局部缺陷，而由于捆束的宏观变化，可能会发生整体变形。纤芯面积与总面积的比例约为70-90％，并且必须阻挡纤维之间通过的光。
