الألياف الضوئية أو الألياف البصرية هي نوع من كبلات نقل البيانات التي تستخدم أسلاكًا زجاجية أو بلاستيكية رفيعة جدًا لنقل الإشارات الضوئية بسرعات عالية. على عكس الكابلات المحورية التقليدية أو الأسلاك النحاسية، تستخدم الألياف البصرية الضوء بدلاً من الإشارات الكهربائية لنقل البيانات.
يعتمد نقل البيانات عبر الألياف البصرية على مبدأ انكسار الضوء. يتم إرسال الإشارات الضوئية عبر الألياف البصرية باستخدام الليزر أو الثنائي الباعث للضوء (بالإنجليزية : light-emitting diode اختصاراً: LED)، والذي يولد ضوءًا متماسكًا وعالي التركيز. ينتقل الضوء بعد ذلك عبر الألياف الضوئية المحاطة بغلاف واقي لتجنب التشويشات الخارجية.
يتكون قلب الألياف البصرية من مادة انكسارية، عادة ما تكون زجاجية أو بلاستيكية. عندما يصطدم الضوء بسطح الألياف البصرية، فإنه ينعكس مرة أخرى داخل الألياف، مما يبقيه على مسار مستقيم. يسمح هذا الانعكاس الداخلي الكلي للإشارات الضوئية بالانتقال لمسافات طويلة دون التعرض لفقدان الإشارة أو التوهين.
يمكن تعديل الإشارات الضوئية لنقل البيانات الرقمية أو التناظرية. تعتمد السرعة التي يمكن بها نقل البيانات على جودة الألياف الضوئية ونوع الليزر المستخدم ومدى تعقيد نظام التعديل. يمكن إرسال الإشارات عبر مسافات تصل إلى مئات الكيلومترات مع فقدان إشارة ضئيل للغاية، مما يجعلها طريقة فعالة للغاية لنقل البيانات بسرعات فائقة عبر مسافات طويلة.
تستخدم الألياف البصرية على نطاق واسع للاتصالات عالية السرعة مثل الإنترنت والمهاتفة والتلفزيون الكبلي. كما أنها تستخدم في العديد من التطبيقات الأخرى بما في ذلك الطب والصناعة والبحث العلمي.