海市蜃楼的全反射与光纤中光线的全反射完全不同。海市蜃楼的形成，更多的是光线的折射原理，而全反射也与折射相关。
光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原（性质相同）介质中，而折射光线则进入到另一种（性质不同）介质中。
光线从水里投射到水和空气的交界面上，就可以看到光线在这个交界面上分两部分：一部分反射到水里，一部分折射到空气中去。如果转动水中的那面镜子，使投向交界面的光线更倾斜一些，那么光线在空气中的折射现象就会显得更厉害些。当镜子转动到某一角度时，光线就不再进入空气中，而是完全反射回水中。此时，就是全反射。
在海市蜃楼的形成中，只不过是把水与空气换成了密度不同的两种性质的空气了，而且其“界面”也是连续渐变的，是由不同高度上的空气密度梯度形成的，不是一个性质突然改变的界面。
两种海市蜃楼的成因
在海面上，靠近海面的空气由于海水温度较低，且水蒸汽潮湿，因而折射率较大，而上方的空气因受日照影响温度较高。海面上空空气层的折射率是由下而上随高度逐渐减小，由于气象要素变化的不连续性，导致光在空气中折射率变化也呈现不连续性，光线穿过折射率大的空气层顶时，在晴朗、无风或微风的气象条件下，则容易形成全反射，从而产生海市蜃楼。
在沙漠里，情况则相反。沙漠中白天沙石受太阳炙烤，沙层表面的气温迅速升高。由于空气传热性能差，在无风时，沙漠上空的垂直气温差异非常显著，下热上冷，上层空气密度高，下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时，光的角度发生了改变，经过光的折射，便将远处的绿洲呈现于人们眼前了。甚至把蓝天折射在地面上，看上去成了沙漠中湛蓝的湖水。
而光纤中光线的全反射则有一个明确的介质界面。
追问谢谢您的回答，讲得挺详细，还有两点让人疑惑，一是光线透过不同密度的空气所发生折射变化对比实验，比如一个透明箱子里，想办法布置两层密度差异较大的空气，来观察光折射，或是其它类似实验，不知有谁做过？
二是光纤信号全反射体现图像需要诸多设施设备及显像载体，而大自然中凭什么如全息投影技术般在大气中显现图像？
海市蜃楼，又称蜃景，是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。其本质是一种光学现象。海市蜃楼的出现与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。其特点是同一地点重复出现和出现的时间一致。
海市蜃楼是一种光学现象。沙质或石质地表热空气上升，使得光线发生折射作用，于是就产生了海市蜃楼。海市蜃楼会发生在离海岸线大约6英里（9.6千米）的沙漠地区，会使1英里(1.6千米)以外或更远的物体看起来似乎要移动。使陆地导航变得非常困难，因为在海市蜃楼环境中，天然特征都变得模糊不清了。海市蜃楼会使一个人很难辨别远处的物体，同时也会使远处视野的轮廓变得模糊不清，你感觉好像被一片水包围着，而那片区域高出来的部分看上去就像水中的“岛屿”。海市蜃楼还会使你识别目标、估计射程、发现人员等变得十分困难。不过，如果你到一个高一点的地方高出沙漠地面10英尺（3米左右）（3又 1/3米），你就可以避开贴近地表的热空气，从而克服海市蜃楼幻境。总之，只要稍稍调整一下观望的高度，海市蜃楼现象就会消失，或者它的外观和高度会发生改变。
海市蜃楼常在海上、沙漠中产生，海市蜃楼是光线在延直线方向密度不同的气层中，经过折射造成的结果。海市蜃楼的种类很多：根据它出现的位置相对于原物的方位，可以分为上蜃、下蜃和侧蜃；根据它与原物的对称关系，可以分为正蜃、侧蜃、顺蜃和反蜃；根据颜色可以分为彩色蜃景和非彩色蜃景等等。
自古以来，蜃景就为世人所关注。在西方神话中，蜃景被描绘成魔鬼的化身，是死亡和不幸的凶兆。我国古代则把蜃景看成是仙境，秦始皇、汉武帝曾率人前往蓬莱寻访仙境，还多次派人去蓬莱寻求灵丹妙药。现代科学已经对大多数蜃景作出了正确解释，认为蜃景是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像，所谓蜃景就是光学幻景。
追问附图一张
希望将来科技能在大气中实现大范围立体显像，比如电影电视舞台表演等