1841年，Daniel Colladon和Jacques Babinet兩位科學家分別演示了光的全反射原理，他們做了一個簡單的實驗：
在裝滿水的木桶上鑽個孔，然後用燈從桶上邊把水照亮。結果使觀眾們大吃一驚。人們看到，放光的水從水桶的小孔裡流了出來，水流彎曲，光線也跟著彎曲。
光居然被彎彎曲曲的水俘獲了。
人們發現，光能沿著從水桶中噴出的細流中傳輸；人們還發現，光能順著彎曲的水流前進。這是為什麼呢？難道光線不再直進了嗎？
這一現象叫光的全內反射作用，即光從水中射向空氣，當入射角大於某一角度時，折射光線消失，全部光線都反射回水中。表面上看，光好像在水流中彎曲前進。實際上，在彎曲的水流裡，光仍沿直線傳播，只不過在內表面上發生了多次全反射，光線經過多次全反射向前傳播。
1880年，貝爾(Alexander Graham Bell)發明了「光話機」。貝爾將太陽聚成一道極為狹窄的光束，照射在很薄的鏡子上，當人們發出聲音的「聲波」讓這面薄鏡產生振動時，「反射光」強度的變化使得感應的偵測器產生變動，改變「電阻」值。而接收端則利用變化的「電阻」值產生電流，還原成原來的「聲波」。當貝爾測試「光話機」成功時，他寫下了：
我聽到光線的笑聲、咳嗽聲和歌唱聲。
他的這項發明僅能傳播約200米，因為由空氣傳遞的光束，光線強度仍會隨距離迅速減弱。
當時貝爾雖曾預測這項發明：
在科學世界裡，這將遠比電話、留聲機和麥克風更有趣。
由於光線在空氣中的衰減速度很快，因此，人們想到了利用物質傳導光，正如Daniel Colladon和Jacques Babinet的演示那樣，讓「光波」在由桶底流出的水柱中傳播。
但是，在1841年那個水桶演示之後的近60年裡，光的全內反射原理僅僅用於短距離傳播領域，比如，應用於醫學，牙科醫生用彎曲的玻璃棒來把燈光導入病人的口腔為手術照明。
儘管玻璃纖維從文藝復興時期就開始被廣泛應用，玻璃工人可以生產出精美的花瓶和工藝品。但是，要解決光導長距離傳輸必須將玻璃棒拉成十分堅固和柔韌的玻璃纖維。
1887年，一位英國科學家，Charles Vernon Boys，在一根加熱過的玻璃棒附近放了一張弓，當玻璃棒足夠熱時，把箭射出去，箭帶動熱玻璃在實驗室裡拉出了一道長長的纖細的玻璃纖維。
玻璃光導越來越細，成為了光纖。
這無疑讓光纖通信又前進了一大步，不過，和1841年那次水桶演示後發生的情況一樣，實驗終歸是實驗，邁向下一步我們又足足等了50年。
直到1938年，美國Owens Illinois Glass公司與日本日東紡績公司才開始生產玻璃長纖維。
但是，這個時候生產的光纖是裸纖，沒有包層。
我們知道，光纖的傳播是利用全內反射原理，全內反射角由介質的折射係數決定，裸纖會引起光洩漏，光甚至會從粘附在光纖上的油汙洩漏出去。