מבנה כבל הסיבים האופטיים מתייחס למבנה הפנימי שלו, המורכב בעיקר מהליבה, החיפוי, הציפוי והמעטפת. הליבה היא רכיב הליבה להעברת אותות אופטי, עשוי בדרך כלל מזכוכית או פלסטיק בטוהר- גבוה, בקוטר שנע בין כמה מיקרומטרים לעשרות מיקרומטרים. החיפוי מקיף את הליבה, עם מקדם שבירה מעט נמוך יותר כדי להבטיח השתקפות פנימית מוחלטת בתוך הליבה. הציפוי מגן על הליבה והחיפוי מפני נזקים מכניים והשפעות סביבתיות. הנדן הוא השכבה החיצונית ביותר של הסיב, המספקת הגנה מכנית נוספת ובידוד סביבתי.
העיצוב של מבנה כבל הסיבים האופטיים משפיע ישירות על ביצועי השידור ועל תרחישי היישום שלו. לדוגמה, לסיב במצב יחיד- יש קוטר ליבה קטן יותר (כ-8-10 מיקרומטר), מתאים לתקשורת למרחקים- ארוכים, ברוחב פס- גבוה; לסיבים מולטי-מודים יש קוטר ליבה גדול יותר (50-62.5 מיקרומטר), המתאים להעברת נתונים למרחקים קצרים, בעלי קיבולת גבוהה. יתר על כן, חוזק המתיחה, עמידות הטמפרטורה וסוג הממשק של הסיב הם גם גורמים חשובים שיש לקחת בחשבון במהלך הבחירה.
ביישומים תעשייתיים, מבנה כבל הסיבים האופטיים צריך לקחת בחשבון גם יכולת הסתגלות סביבתית, כגון עמידות- בטמפרטורות גבוהות והתנגדות להפרעות אלקטרומגנטיות. לדוגמה, כמה סיבים אופטיים שתוכננו במיוחד יכולים לפעול ביציבות בטווח טמפרטורות של -70 מעלות עד +70 מעלות, מה שהופך אותם למתאימים להעברת נתונים בסביבות קיצוניות.
סוג הממשק ומחזורי ההזדווגות של הסיב האופטי הם גם פרמטרים חשובים. סוגי ממשקים נפוצים כוללים SC, LC ו-FC, עם מחזורי הזדווגות שעולים בדרך כלל על פי 1000, וסיבים באיכות גבוהה- שמגיעים פי 2000 או אפילו יותר. פרמטרים אלו משפיעים ישירות על תוחלת החיים והאמינות של הסיבים.
בקיצור, מבנה כבל הסיבים האופטיים הוא עיצוב מורכב ומדויק, הדורש בחירה של סוגים ופרמטרים מתאימים על בסיס תרחיש היישום הספציפי כדי להבטיח ביצועים ואמינות מיטביים.