Optička vlakna mogu prenositi digitalne signale kao i analogne signale. Trenutno 90% svjetskih komunikacijskih usluga zahtijeva prijenos putem optičkih vlakana. S razvojem optičke komunikacijske tehnologije, mnoge zemlje diljem svijeta uvele su optičke komunikacijske sustave u javne telekomunikacijske mreže, relejne mreže i pristupne mreže.
Svjetlovodne širokopojasne magistralne prijenosne mreže i pristupne mreže brzo se razvijaju i glavni su ciljevi trenutnog istraživanja, razvoja i primjene. Različite primjene optičkih komunikacija mogu se sažeti na sljedeći način:
(1) Komunikacijske mreže: Komunikacije optičkim vlaknima široko se primjenjuju u komunikacijskim mrežama i postale su glavna metoda u modernim komunikacijama. 1) Globalne komunikacijske mreže. Budući da komunikacijski sustavi s optičkim vlaknima mogu imati vrlo velike relejne udaljenosti, mogu se projektirati podvodne svjetlovodne linije koje se protežu preko oceana, kao što su podmorski optički kabeli preko Atlantskog i Tihog oceana i međukontinentalne optičke kabelske magistralne linije preko euroazijskog kontinenta. Krajem 1988. godine počeo je s radom prvi svjetlovodni komunikacijski sustav preko Atlantika (TAT-8), koji je realiziran 32 godine nakon otvaranja prvog koaksijalnog telefonskog sustava s bakrenim kabelom (TAT-1).
Komunikacijski sustav TAT-8 od optičkih vlakana prostirao se na udaljenosti od otprilike 6×10³km između istočne obale Sjedinjenih Država i Europe i mogao je osigurati ukupni kapacitet od gotovo 40 000 glasovnih kanala, pokazujući superiornost komunikacija od optičkih vlakana u pogledu kapaciteta. U usporedbi s koaksijalnim kabelima, optički kabeli mnogo su lakši, što ih čini lakšim za transport i polaganje. Štoviše, ako se koriste optička vlakna s manjim-gubicima i optička pojačala, potreba za repetitorima može se smanjiti ili eliminirati. Trenutačno postoje optički kabeli u svim oceanima i većini mora svijeta koji tvore komunikacijske mostove velike brzine.
Javne telekomunikacijske mreže raznih zemalja. Optički kabeli imaju prednosti male veličine i velikog kapaciteta informacija, što ih čini najboljom alternativom tradicionalnim kabelima s bakrenim-paricama u sadašnjoj fazi. Kineske nacionalne magistralne linije prve-razine, pokrajinske magistralne linije druge-razine i granske linije ispod razine okruga u osnovi su pretvorene u optička vlakna.
Razne specijalizirane komunikacijske mreže. Optički sustavi koji se koriste za komunikaciju, zapovijedanje, otpremu i nadzor u elektroenergetskom sektoru, željeznici, nacionalnoj obrani i drugim odjelima uglavnom koriste otpornost optičkih vlakana na elektromagnetske smetnje i-prijenos i prijem video signala u stvarnom vremenu.
Specijalne komunikacije. Optička vlakna imaju izuzetno jaku otpornost na koroziju, a uporaba optičkih kabela u zapaljivim i eksplozivnim okruženjima u naftnim, kemijskim, rudarskim i drugim odjelima pruža veću sigurnost.
Korištenje optičkih komunikacijskih sustava unutar zrakoplova, ratnih brodova, podmornica, projektila i svemirskih letjelica iskorištava značajke optičkih vlakana koja su lagana, male veličine, otporna na elektromagnetske smetnje i nemaju zračenje signala.
(2) Lokalne mreže i mreže širokog područja koje čine Internet: Komunikacijski sustavi s optičkim vlaknima posebno su prikladni za prijenos podataka u digitalnom obliku. Međusobne veze između središnjih procesorskih jedinica (CPU) i perifernih uređaja, između CPU-a i memorije te između više procesora mogu se ostvariti pomoću optičkih vlakana. Brzine prijenosa lokalnih mreža i mreža širokog područja koje koriste optička vlakna porasle su na 100 Mbit/s i 1 Gbit/s i mogu osigurati -brze veze između lokalnih mreža. Prijenos optičkim vlaknima može se koristiti za lokalne mreže i mreže širokog područja s različitim topologijama mreže.
(3) Magistralne i distribucijske mreže kabelskih televizijskih mreža, industrijskih televizijskih sustava: signali sa satelitskih zemaljskih postaja, mikrovalnih vodova, antenskih-televizijskih emisija i-samostalno proizvedenih televizijskih programa mogu se povezati s distribucijskim centrima putem optičkih vlakana. Optička vlakna mogu se izravno spojiti na videodistribucijske mreže na linijama korisničkih terminala. Više televizijskih kanala može se prenositi istovremeno korištenjem više međusobno izoliranih optičkih vlakana u optičkom kabelu ili putem frekvencijskog multipleksiranja na jednom optičkom vlaknu. Komunikacijske mreže od optičkih vlakana također se mogu primijeniti za prijenos podataka u nadzornim i automatskim kontrolnim sustavima tvornica, banaka, trgovačkih centara, transporta i odjela javne sigurnosti.
(4) Pristupne mreže od optičkih vlakana s integriranim uslugama: Pristupne mreže od optičkih vlakana dijele se na aktivne pristupne mreže i pasivne pristupne mreže, koje mogu ostvariti integrirani pristup jezgrenim mrežama za telefonske, podatkovne, video (konferencijska televizija, videotelefon, itd.) i multimedijske usluge, pružajući različite usluge zajednice.
(5) Senzori optičkih vlakana: Strogo govoreći, senzori optičkih vlakana ne pripadaju kategoriji komunikacija. Međutim, svjetlovodni senzori iznimno su važno područje primjene optičkih vlakana. Senzori od optičkih vlakana uspješno su primijenjeni u područjima kao što su mjerenje temperature, mjerenje tlaka, mjerenje rotacijske i translacijske pozicije i mjerenje dubine tekućine. Za neke senzore, optička vlakna imaju dvojake funkcije: prvo, sam senzor ovisi o određenim osjetljivim karakteristikama optičkog vlakna; drugo, informacije se prikupljaju i prenose kroz optičko vlakno do informacijskog izlaznog terminala.
Prava primjena ovog osebujnog medija optičkih vlakana još uvijek je samo zamjena bakrenih žica optičkim vlaknima u postojećim telekomunikacijskim mrežama, što je donekle poboljšalo performanse komunikacijskih mreža i smanjilo troškove, ali je topologija mreže u osnovi još uvijek model od prije pojave optičkih komunikacija. Potencijal optičkih komunikacija nije u potpunosti realiziran, a primjena svjetlovodne komunikacijske tehnologije u postojećim komunikacijskim mrežama još uvijek je klasična primjena. S trendom pokretanja svih-optičkih komunikacijskih mreža diljem svijeta, sustavi optičkih vlakana ne koriste se samo za prijenos signala, već se komutacija, multipleksiranje, kontrola i usmjeravanje također dovršavaju u optičkoj domeni, čime se grade prave komunikacijske mreže optičkih vlakana.
