Оптичните влакна могат да предават цифрови сигнали, както и аналогови сигнали. В момента 90% от комуникационните услуги в света изискват предаване през оптични влакна. С развитието на оптичните комуникационни технологии много страни по света въведоха оптични комуникационни системи в обществени телекомуникационни мрежи, релейни мрежи и мрежи за достъп.
Оптичните широколентови магистрални преносни мрежи и мрежите за достъп се развиват бързо и са основните цели на настоящите изследвания, разработки и приложения. Различните приложения на оптичните комуникации могат да бъдат обобщени, както следва:
(1) Комуникационни мрежи: Оптичните комуникации се прилагат широко в комуникационните мрежи и са се превърнали в основен метод в съвременните комуникации. 1) Глобални комуникационни мрежи. Тъй като оптичните комуникационни системи могат да имат много дълги релейни разстояния, могат да бъдат проектирани подводни оптични линии, обхващащи океаните, като подводни оптични кабели през Атлантическия и Тихия океан и междуконтинентални оптични кабелни магистрални линии през Евразийския континент. Първата оптична комуникационна система през Атлантическия океан (TAT-8) започна работа в края на 1988 г., която беше реализирана 32 години след откриването на първата телефонна система с коаксиален меден кабел (TAT-1).
Оптичната комуникационна система TAT-8 обхваща разстояние от приблизително 6×10³km между източното крайбрежие на Съединените щати и Европа и може да осигури общ капацитет от близо 40 000 гласови канала, демонстрирайки превъзходството на оптичните комуникации по отношение на капацитета. В сравнение с коаксиалните кабели, оптичните кабели са много по-леки, което ги прави по-лесни за транспортиране и полагане. Освен това, ако се използват оптични влакна с по-ниски{9}}загуби и оптични усилватели, необходимостта от повторители може да бъде намалена или елиминирана. В момента във всички океани и повечето морета на света има оптични кабели, образуващи високоскоростни комуникационни мостове.
Обществени телекомуникационни мрежи на различни страни. Оптичните кабели имат предимствата на малък размер и голям информационен капацитет, което ги прави най-добрата алтернатива на традиционните кабели с усукана медна{1}}двойка на настоящия етап. Националните магистрални линии на първо-ниво на Китай, магистралните линии на второ-ниво на провинцията и разклонителните линии под нивото на окръга са основно преобразувани в оптични влакна.
Различни специализирани комуникационни мрежи. Оптичните системи, използвани за комуникация, командване, изпращане и наблюдение в електрическата енергия, железопътния транспорт, националната отбрана и други отдели, използват главно устойчивостта на електромагнитни смущения на оптичните влакна и-предаване и приемане на видеосигнали в реално време.
Специални комуникации. Оптичните влакна имат изключително силна устойчивост на корозия и използването на оптични кабели в запалими и експлозивни среди в петролни, химически, въгледобивни и други отдели осигурява по-висока безопасност.
Използването на оптични комуникационни системи в самолети, военни кораби, подводници, ракети и космически кораби се възползва от характеристиките на оптичните влакна като леки, малки по размер, устойчиви на електромагнитни смущения и без излъчване на сигнал.
(2) Локални мрежи и широкообхватни мрежи, които съставляват Интернет: Оптичните комуникационни системи са особено подходящи за предаване на данни в цифрова форма. Връзките между централните процесори (CPU) и периферните устройства, между CPU и паметта и между множество CPU могат да бъдат реализирани с помощта на оптични влакна. Скоростите на предаване на локалните мрежи и широкообхватните мрежи, използващи оптични влакна, се увеличиха до 100Mbit/s и 1Gbit/s и могат да осигурят високо-скоростни връзки между локалните мрежи. Предаването по оптични влакна може да се използва за локални мрежи и широкообхватни мрежи с различни мрежови топологии.
(3) Магистрали и разпределителни мрежи на кабелни телевизионни мрежи, индустриални телевизионни системи: Сигнали от сателитни наземни станции, микровълнови линии, антени-приети телевизионни предавания и самостоятелно-произведени телевизионни програми могат да бъдат свързани към разпределителните центрове чрез оптични влакна. Оптичните влакна могат да бъдат директно свързани към мрежи за разпространение на видео на потребителски терминални линии. Множество телевизионни канали могат да се предават едновременно с помощта на множество взаимно изолирани оптични влакна в оптичен кабел или чрез мултиплексиране с честотно разделяне на едно оптично влакно. Оптичните комуникационни мрежи могат да се прилагат и за предаване на данни в системи за наблюдение и автоматичен контрол на фабрики, банки, търговски центрове, транспорт и отдели за обществена сигурност.
(4) Мрежи за достъп с оптични влакна с интегрирани услуги: Мрежите за достъп с оптични влакна се разделят на мрежи за активен достъп и мрежи за пасивен достъп, които могат да реализират интегриран достъп до основни мрежи за телефон, данни, видео (телевизия за конференции, видеотелефон и др.) и мултимедийни услуги, предоставяйки различни обществени услуги.
(5) Сензори за оптични влакна: Строго погледнато, сензорите за оптични влакна не принадлежат към комуникационната категория. Сензорите с оптични влакна обаче са изключително важна област на приложение на оптичните влакна. Сензорите с оптични влакна се прилагат успешно в области като измерване на температура, измерване на налягане, измерване на ротационна и транслационна позиция и измерване на дълбочина на течности. За някои сензори оптичните влакна имат двойни функции: първо, самият сензор зависи от определени чувствителни характеристики на оптичното влакно; второ, информацията се събира и предава през оптичното влакно към изходния терминал за информация.
Истинското приложение на тази особена среда от оптични влакна все още е просто замяната на медни проводници с оптични влакна в съществуващите телекомуникационни мрежи, което донякъде подобри производителността на комуникационните мрежи и намали разходите, но мрежовата топология по същество все още е моделът от преди появата на оптичните комуникации. Потенциалът на оптичните комуникации не е напълно реализиран и приложението на оптичните комуникационни технологии в настоящите комуникационни мрежи все още е класическо приложение. С тенденцията всички-оптични комуникационни мрежи да се разгръщат по целия свят, оптичните системи не се използват само за предаване на сигнали, но и комутирането, мултиплексирането, контролът и маршрутизирането също са завършени в оптичната област, като по този начин се изграждат истински оптични комуникационни мрежи.
