شکل ۳-۴:انتشار در فیبر نوری
از طرف دیگر یک موجبر نوری شامل یک لایه ی نازک محافظت شده بوسیله ی یک زیرلایه است:

شکل ۳-۵:ساختار کلی یک موجبر نوری
که در آن لایه ی موجبر(هسته با ضریب شکست n₁ )روی زیرلایه ای با ضریب شکست n₀ لایه نشانی می شود و با یک لایه ی دیگر پوشیده می شود که ضریب شکست آن n₂ است.اگر n₂=n₀ باشد با یک ساختار متقارن مواجه هستیم.این دو ساختار یعنی موجبر ها و فیبرهای نوری فقط در سطح مقطع x-yبا هم متفاوت هستند.و در راستای محور z به خوبی امواج را منتقل می کنند.به هر صورت مبنای ساخت و کار هر دو تغییر سریع ضریب شکست دو لایه است.بنابر این حل تحلیلی معادله ی کلی ضریب شکست n(x)و رسم پروفایل آن اهمیت زیادی دارد.در بهترین حالت n(x)=n1=c است.که به آن موجبر پله ای گفته می شود.در غیر این صورت باید تغییرات ضریب شکست را بررسی کرده و نمودار تغییرات را رسم نمود و نواقص احتمالی را در نظر گرفت.مهمترین بخش محاسبات پیدا کردن طول هایی است که درآن یک طول موج خاص نا پدید می شود یا طول موج هایی که در یک فاصله ی خاص از بین می روند می باشد.
به یاد داریم که نور جز امواج الکترومغناطیسی است.بنابر این حل دقیق معادلات این امواج بر حسب معادلات ماکسول صورت می گیرد.وقتی مشخصات هندسی و شرایط مرزی مشخص باشد فقط جواب های مجزای تابع موج مورد قبول هستند.یعنی فقط بعضی طول موج ها قابلیت انتشار در محیط را دارند که به آنها مدهای مشخصه گویند.بنابر این هر موجبر می تواند یک یا چند مد داشته باشد.تعداد این مدها بستگی به مشخصاتی مانند ابعاد فیبرها،جنس لایه ها و ضخامت آنها دارد.
مشخصات و تعداد مدهای موجبر باید مشخص باشد تا بتوان شدت یا اندازه ی دامنه ی طول موج های مختلف ر ا محاسبه کرد.در عمل برهم کنش بین مدهای منتشر شده و کیفیت آنها به هم وابسته و متغیر است.
حال در مرحله ای هستیم که انتشار امواج در فیبرهای نوری را با جزییات کامل بررسی کنیم و نتایج را برای مقاصد مورد نظر که همان استفاده در بیوسنسورهاست بسط دهیم.

توسعه ی موفق فیبر هایی از جنس سیلیکا با ضریب کاهشی کمتر از ۰/۲db/km و در طول موج ۱/۵۳ μmاستفاده از این موجبرها را در اندازه گیری های پزشکی تثبیت کرد.پس از بررسی دقیق فرایند انتشار امواج و تعیین پارامترهای مهم به بررسی انواع فیبرهای مورد استفاده و مشخصات فنی آزمایشگاهی و عملی آنها می پردازیم.
برای بررسی انتشار امواج در فیبر ها ضریب شکست فیبر را با معادله ی زیر در نظر می گیریم:
(۳-۳ )
که در آن rفاصله از محور استوانه است.بررسی های نهایی با حل معادله ی موج با بهره گرفتن از شرایط مرزی هسته- پوشش انجام می شود.بردار موج طبق محاسبات اپتیکی به صورت زیر است:
(۳-۴ )
برای E می توان تابع عددی زیر را در نظر گرفت:
(۳-۵ )
اگر فرض کنیم :

خواهیم داشت:
۶-۳)
با جداسازی معادله بر حسب xو Y داریم:
(۳-۷ )
۳-۸ )
برای حل معادله ی ۳-۸ پارامتر ξ را تعریف می کنیم:
(۳-۹ )
پس خواهیم داشت:
(۳-۱۰ )
این معادله شبیه معادله ی شرودینگر است که ویژه مقادیر ان c/α^۲ است. پس:
(۳-۱۱ )
برای مقادیر مختلف m داریم:

که در آن H_m چند جمله ای هرمیت چبیشف است.
با همین روش معادله ی ۳-۷ را نیز حل می کنیم.داریم:

بنا بر این:
(۳-۱۲
و
(۳-۱۳)
جواب نهایی عبارتست از:

که در آن اندازه ی نقطه ای ω برابر است با:
(۳-۱۴ )
با حل معادله ی E و محاسبه ی مد های lو m خواهیم داشت:

پراکندگی پالس در فیبر نوری
مهمترین محدودیت برای ایجاد و انتقال پالس ها در فواصل زیاد پراکندگی است.اگر پالس ایجاد شده مد های زیادی داشته باشد بر انگیختگی در مد (l,m) که با سرعت V_g(l,m) منتشر می شود برابر است با:
( ۳-۱۵ )
البته توجه داریم که از حل معادله ی میدان سرعت گروه برای امواج منتشر شونده به صورت زیر به دست می آید:
(۳-۱۶)
که در آن Lطول فیبر و l_max و m_max بزرگترین مدهای برانگیخته ی پالس ورودی هستند.با صرف نظر از محاسبات پیچیده ی تبدیلات فوریه می توان پراش سرعت گروه را با پارامتر  که در آن Tزمان پرواز پالس در طول Lاز فیبر است مشخص کرد.این تعریف از مشتق مرتبه ی دوم β بر حسب ω به دست می آید:
(۳-۱۷ )
و بر حسب پارامتر a داریم:
(۳-۱۸ )
پس توان پراکندگی عرض پالسی فیبر را می توان به این صورت نوشت:
(۳-۱۹)
اگر DLاز مرتبه ی پیکوثانیه بر نانومتر و λ بر حسب پیکو ثانیه باشد عرض الس به این صورت نوشته می شود:
(۳-۲۰ )
بنابر این می توان فرکانس نقطه ای ω(z,t) را محاسبه کرد: