Optická vlákna mohou přenášet digitální signály i analogové signály. V současné době vyžaduje 90 % světových komunikačních služeb přenos prostřednictvím optických vláken. S rozvojem komunikační technologie z optických vláken zavedlo mnoho zemí po celém světě komunikační systémy z optických vláken do veřejných telekomunikačních sítí, přenosových sítí a přístupových sítí.
Optické širokopásmové dálkové přenosové sítě a přístupové sítě se rychle rozvíjejí a jsou hlavními cíli současného výzkumu, vývoje a aplikací. Různé aplikace optických komunikací lze shrnout takto:
(1) Komunikační sítě: Komunikace z optických vláken jsou široce používány v komunikačních sítích a staly se hlavní metodou v moderních komunikacích. 1) Globální komunikační sítě. Protože komunikační systémy s optickými vlákny mohou mít velmi dlouhé přenosové vzdálenosti, lze navrhnout podvodní optické kabely přes oceány, jako jsou podmořské optické kabely přes Atlantický a Tichý oceán a mezikontinentální optické kabely přes euroasijský kontinent. První optický komunikační systém přes Atlantik (TAT-8) zahájil provoz na konci roku 1988, který byl realizován 32 let po otevření prvního koaxiálního telefonního systému s měděným drátem (TAT-1).
Komunikační systém z optických vláken TAT-8 pokrýval vzdálenost přibližně 6×10³km mezi východním pobřežím Spojených států a Evropou a mohl poskytnout celkovou kapacitu téměř 40 000 hlasových kanálů, což dokazuje převahu komunikace z optických vláken z hlediska kapacity. Ve srovnání s koaxiálními kabely jsou optické kabely mnohem lehčí, což usnadňuje jejich přepravu a pokládání. Navíc, pokud se použijí optická vlákna a optické zesilovače s nižšími ztrátami, může být potřeba opakovačů snížena nebo eliminována. V současnosti se ve všech oceánech a většině moří světa nacházejí optické kabely, které tvoří vysokorychlostní komunikační mosty.
Veřejné telekomunikační sítě různých zemí. Optické kabely mají výhody malých rozměrů a velké informační kapacity, díky čemuž jsou v současné době nejlepší alternativou k tradičním měděným krouceným -párovým kabelům. Čínské národní hlavní vedení první-úrovně, provinční vedení druhé{4}}úrovně{4}}a vedlejší vedení pod úrovní okresu byly v podstatě převedeny na optická vlákna.
Různé specializované komunikační sítě. Optické systémy používané pro komunikaci, velení, odbavení a monitorování v elektroenergetice, železnici, národní obraně a dalších resortech využívají především odolnost optických vláken proti elektromagnetickému rušení a přenos a příjem videosignálů v reálném čase.
Speciální komunikace. Optická vlákna mají extrémně silnou odolnost proti korozi a použití optických kabelů v hořlavém a výbušném prostředí v ropném, chemickém, uhelném hornictví a dalších odděleních poskytuje vyšší bezpečnost.
Použití optických komunikačních systémů v letadlech, válečných lodích, ponorkách, raketách a kosmických lodích využívá vlastnosti optických vláken, které jsou lehká, malá, jsou odolná vůči elektromagnetickému rušení a nemají žádné signální záření.
(2) Místní sítě a rozsáhlé sítě, které tvoří internet: Komunikační systémy z optických vláken jsou zvláště vhodné pro přenos dat v digitální podobě. Propojení mezi centrálními procesorovými jednotkami (CPU) a periferními zařízeními, mezi CPU a pamětí a mezi více CPU lze realizovat pomocí optických vláken. Přenosové rychlosti místních sítí a rozlehlých sítí využívajících optická vlákna se zvýšily na 100 Mbit/s a 1 Gbit/s a mohou poskytovat vysokorychlostní- připojení mezi místními sítěmi. Přenos optickým vláknem lze použít pro místní sítě a rozlehlé sítě s různými topologiemi sítí.
(3) Kmenové a distribuční sítě sítí kabelové televize, průmyslové televizní systémy: Signály ze satelitních pozemských stanic, mikrovlnné linky, anténní-přijímané televizní vysílání a vlastní-televizní programy mohou být připojeny k distribučním centrům prostřednictvím optických vláken. Optická vlákna mohou být přímo připojena k video distribučním sítím na uživatelských terminálových linkách. Více televizních kanálů může být přenášeno současně pomocí více vzájemně izolovaných optických vláken v optickém kabelu nebo prostřednictvím multiplexování s frekvenčním dělením na jediném optickém vlákně. Komunikační sítě z optických vláken lze také použít pro přenos dat v monitorovacích a automatických řídicích systémech továren, bank, obchodních center, dopravy a oddělení veřejné bezpečnosti.
(4) Integrované služby přístupové sítě z optických vláken: Přístupové sítě z optických vláken se dělí na sítě s aktivním přístupem a sítě s pasivním přístupem, které mohou realizovat integrovaný přístup k základním sítím pro telefonní, datové, video (konferenční televize, videotelefon atd.) a multimediální služby, poskytující různé komunitní služby.
(5) Optické vláknové senzory: Přesně řečeno, optické vláknové senzory nepatří do komunikační kategorie. Senzory optických vláken jsou však extrémně důležitou aplikační oblastí vláknové optiky. Optické vláknové senzory byly úspěšně použity v oblastech, jako je měření teploty, měření tlaku, rotační a translační měření polohy a měření hloubky kapaliny. U některých senzorů mají optická vlákna dvojí funkci: za prvé, samotný senzor závisí na určitých citlivých vlastnostech optického vlákna; za druhé, informace jsou shromažďovány a přenášeny přes optické vlákno do informačního výstupního terminálu.
Skutečná aplikace tohoto zvláštního média optického vlákna je stále pouze nahrazením měděných drátů optickými vlákny ve stávajících telekomunikačních sítích, což poněkud zlepšilo výkon komunikačních sítí a snížilo náklady, ale topologie sítě je v podstatě stále modelem z doby před vznikem optických komunikací. Potenciál optických komunikací nebyl plně využit a aplikace komunikační technologie z optických vláken v současných komunikačních sítích je stále klasickou aplikací. S celosvětovým trendem všech-optických komunikačních sítí se systémy z optických vláken nepoužívají pouze k přenosu signálů, ale přepínání, multiplexování, řízení a směrování jsou také dokončeny v optické doméně, čímž se konstruují skutečné komunikační sítě z optických vláken.
