Оптичка влакна могу преносити дигиталне сигнале као и аналогне сигнале. Тренутно, 90% светских комуникационих услуга захтева пренос преко оптичких влакана. Са развојем оптичке комуникационе технологије, многе земље широм света увеле су оптичке комуникационе системе у јавне телекомуникационе мреже, релејне мреже и приступне мреже.
Оптичке широкопојасне мреже преноса и приступне мреже брзо се развијају и главни су циљеви тренутног истраживања, развоја и примене. Различите примене оптичких комуникација могу се сажети на следећи начин:
(1) Комуникационе мреже: оптичке комуникације се широко примењују у комуникационим мрежама и постале су главни метод у савременим комуникацијама. 1) Глобалне комуникационе мреже. Пошто оптички комуникациони системи могу имати веома велике релејне удаљености, могу се пројектовати подводне оптичке линије које покривају океане, као што су подморски оптички каблови преко Атлантског и Тихог океана, и интерконтиненталне оптичке кабловске линије широм евроазијског континента. Први оптички комуникациони систем преко Атлантика (ТАТ-8) почео је са радом крајем 1988. године, који је реализован 32 године након отварања првог коаксијалног кабловског телефонског система од бакарне жице (ТАТ-1).
Оптички комуникациони систем ТАТ-8 покривао је раздаљину од приближно 6×10³км између источне обале Сједињених Држава и Европе и могао је да обезбеди укупан капацитет од скоро 40.000 говорних канала, демонстрирајући супериорност оптичких комуникација у смислу капацитета. У поређењу са коаксијалним кабловима, оптички каблови су много лакши, што их чини лакшим за транспорт и полагање. Штавише, ако се користе оптичка влакна са мањим-губицима и оптичка појачала, потреба за репетиторима се може смањити или елиминисати. Тренутно постоје оптички каблови у свим океанима и већини мора света, формирајући комуникационе мостове велике брзине.
Јавне телекомуникационе мреже разних земаља. Оптички каблови имају предности мале величине и великог капацитета информација, што их чини најбољом алтернативом традиционалним бакарним кабловима{1}}упреденим парицама у садашњој фази. Кинеске националне магистралне линије првог-нивоа, магистралне линије другог{4}}провинциалног нивоа и огранци испод нивоа округа су у основи претворени у оптичко влакно.
Разне специјализоване комуникационе мреже. Оптички системи који се користе за комуникацију, команду, отпрему и надзор у електроенергетским, железничким, националним одељењима и другим одељењима углавном користе отпорност на електромагнетне сметње оптичких влакана и пренос и пријем видео сигнала у реалном-времену.
Специјалне комуникације. Оптичка влакна имају изузетно јаку отпорност на корозију, а употреба оптичких каблова у запаљивим и експлозивним срединама у нафтним, хемијским, угљарским и другим одељењима обезбеђује већу безбедност.
Употреба оптичких комуникационих система унутар авиона, ратних бродова, подморница, пројектила и свемирских летелица користи предности карактеристика оптичких влакана да су лагана, мале величине, отпорна на електромагнетне сметње и да немају сигнално зрачење.
(2) Локалне мреже и мреже ширег подручја које чине Интернет: оптички комуникациони системи су посебно погодни за пренос података у дигиталном облику. Међусобне везе између централних процесорских јединица (ЦПУ) и периферних уређаја, између ЦПУ-а и меморије, као и између више ЦПУ-а, могу се реализовати коришћењем оптичких влакана. Брзине преноса локалних мрежа и мрежа ширег подручја које користе оптичка влакна су повећане на 100 Мбит/с и 1 Гбит/с и могу да обезбеде-брзине везе између локалних мрежа. Пренос оптичким влакнима може се користити за локалне мреже и мреже ширег подручја са различитим различитим мрежним топологијама.
(3) Магистралне и дистрибутивне мреже кабловских телевизијских мрежа, индустријски телевизијски системи: сигнали са сателитских земаљских станица, микроталасне линије, антенски-примани телевизијски програми и телевизијски програми-самосталне производње могу се повезати са дистрибутивним центрима преко оптичких влакана. Оптичка влакна могу бити директно повезана на видео дистрибутивне мреже на линијама корисничких терминала. Више телевизијских канала може да се преноси истовремено коришћењем више међусобно изолованих оптичких влакана у оптичком каблу или путем мултиплексирања са фреквенцијском поделом на једном оптичком влакну. Оптичке комуникационе мреже се такође могу применити на пренос података у системима за надзор и аутоматску контролу фабрика, банака, тржних центара, саобраћаја и одељења јавне безбедности.
(4) Интегрисане услуге приступне мреже са оптичким влакнима: Приступне мреже са оптичким влакнима су подељене на активне приступне мреже и пасивне приступне мреже, које могу да реализују интегрисани приступ основним мрежама за телефон, податке, видео (конференцијска телевизија, видеофон, итд.) и мултимедијалне услуге, пружајући различите услуге заједнице.
(5) Сензори оптичких влакана: Строго говорећи, сензори оптичких влакана не припадају категорији комуникација. Међутим, оптички сензори су изузетно важна област примене оптичких влакана. Сензори са оптичким влакнима су успешно примењени у областима као што су мерење температуре, мерење притиска, мерење ротационог и транслационог положаја и мерење дубине течности. За неке сензоре, оптичка влакна имају двоструке функције: прво, сам сензор зависи од одређених осетљивих карактеристика оптичког влакна; друго, информације се прикупљају и преносе кроз оптичко влакно до терминала за излаз информација.
Права примена овог необичног медијума оптичких влакана и даље је само замена бакарних жица оптичким влакнима у постојећим телекомуникационим мрежама, што је донекле побољшало перформансе комуникационих мрежа и смањило трошкове, али топологија мреже је у основи још увек модел од пре појаве оптичких комуникација. Потенцијал оптичких комуникација није у потпуности реализован, а примена оптичке комуникационе технологије у актуелним комуникационим мрежама је и даље класична примена. Са трендом покретања свих-оптичких комуникационих мрежа широм света, оптички системи се не користе само за пренос сигнала, већ се комутација, мултиплексирање, контрола и рутирање такође завршавају у оптичком домену, чиме се конструишу праве комуникационе мреже са оптичким влакнима.
