Эффект полного внутреннего отражения в оптических волокнах формируется благодаря конструкции волокна. 4 Оно состоит из сердцевины и оболочки, где сердцевина имеет больший показатель преломления, чем оболочка. 1

Это достигается путём внесения в сердцевину дополнительных примесей на этапе производства оптического волокна. 4 Благодаря такой конструкции излучение, падающее из сердцевины с большим показателем преломления (большей плотности) на границу раздела с оболочкой (средой с меньшим коэффициентом преломления), отражается обратно в сердцевину, теряя при этом минимум энергии. 4

Кроме того, у лазерного пучка всё равно наблюдается расходимость, обусловленная применением фокусирующей оптической системы. 1 Это позволяет добиться входа лазерного луча в торец оптического волокна таким образом, чтобы обеспечить необходимый угол падения больше критического (чтобы лазер во время движения внутри волокна многократно отражался от стенок этого волокна). 1