Коришћење светлости за комуникацију није сасвим нов концепт. У древној Кини, употреба светионика за упозорења је најбољи пример визуелне светлосне комуникације. Европљани који користе семафор за пренос информација такође се могу сматрати примитивним облицима оптичке комуникације.
Прототип модерне оптичке комуникације може се пратити до Беловог проналаска фотофона 1880. Он је користио сунчеву светлост као извор светлости, фокусирајући светлосни сноп кроз сочиво на вибрирајуће огледало испред предајника, узрокујући да интензитет светлости варира са променама гласа, чиме се постиже гласовна модулација интензитета светлости. На пријемном крају, параболички рефлектор је рефлектовао светлосни сноп који се преноси кроз атмосферу на батерију, са кристалима селена који служе као оптички уређај за детекцију пријема, претварајући оптички сигнал у електричну струју. На овај начин су гласовни сигнали успешно преношени кроз атмосферски простор. Због недостатка идеалних извора светлости и медија за пренос у то време, овај фотофон је имао веома кратку даљину преноса и није имао практичну примену, што је резултирало спорим развојем. Међутим, фотофон је и даље био сјајан изум, јер је доказао изводљивост коришћења светлосних таласа као носача за пренос информација. Стога се Беллов фотофон може сматрати прототипом модерне оптичке комуникације.
Проналазак светиљки омогућио је људима да конструишу једноставне оптичке комуникационе системе, користећи их као изворе светлости, као што су комуникација између бродова и између бродова и копна, аутомобилски показивачи правца, семафори итд. У ствари, било која врста индикаторског светла је основни оптички комуникациони систем. У многим случајевима, као извори светлости могу да се користе флуоресцентне-диоде широког спектра{3}}. Године 1960. Американац Маиман је изумео први рубин ласер, који је у извесном смислу решио проблем извора светлости и донео нову наду у оптичку комуникацију. У поређењу са обичном светлошћу, ласери имају одличне карактеристике као што су уска спектрална ширина, изузетно добра усмереност, изузетно велика осветљеност и релативно конзистентна фреквенција и фаза. Ласери су високо кохерентна светлост, са карактеристикама сличним радио таласима, што их чини идеалним оптичким носачима. Након рубинског ласера, сукцесивно су се појавили хелијум-неонски (Хе-Не) ласери и угљен-диоксидни (ЦО₂) ласери који су уведени у практичну употребу. Проналазак и примена ласера довели су оптичку комуникацију, која је била у мировању 80 година, у потпуно нову фазу.
Проналазак -ласера у чврстом стању увелико је повећао оптичку снагу која се преноси и продужио даљину преноса, омогућавајући коришћење атмосферске ласерске комуникације преко обала река, између острва иу одређеним специфичним ситуацијама. Међутим, стабилност и поузданост атмосферске ласерске комуникације и даље је остала нерешена. Коришћење светлосних таласа који преносе информације да би се постигла комуникација од тачке{3}}до-тачке путем атмосферског ширења је изводљиво, али на способност и квалитет комуникације озбиљно утиче клима. Због апсорпције и расејања кишом, маглом, снегом и атмосферском прашином, слабљење енергије светлосног таласа је значајно; поред тога, не-уједначеност атмосферске густине и температуре изазива промене у индексу преламања, што доводи до померања положаја зрака. Због тога су раздаљина и стабилност атмосферске ласерске комуникације у великој мери ограничени, не могу да се остваре комуникација „свим{8}}временским условима.
1970. је била бриљантна година у историји комуникације путем оптичких влакана. Компанија Цорнинг у Сједињеним Државама је успешно развила кварцно оптичко влакно са губитком од 20дБ/км, омогућавајући комуникацију оптичким влакнима да се такмичи са комуникацијом са коаксијалним каблом, откривајући тако светле изгледе комуникације оптичким влакнима и подстичући земље широм света да сукцесивно улажу значајну радну снагу и материјалне ресурсе, гурајући истраживање и развој комуникације на нову фазу оптичких влакана. 1972. године, компанија Цорнинг развила је кварцно вишемодно оптичко влакно високе{5}}чистоће, смањујући губитак на 4 дБ/км. Године 1973., Белл Лабораториес у Сједињеним Државама постигле су још веће резултате, смањивши губитак оптичких влакана на 2,5 дБ/км, и даље смањивши га на 1,1 дБ/км 1974. Године 1976. јапанске компаније, укључујући Ниппон Телеграпх и телефон (НТТ), смањиле су губитак оптичких влакана на 0,47 μатг/км од таласа (1 μатг/км).
Године 1970. такође је направљен значајан напредак у изворима светлости за комуникацију путем оптичких влакана. Те године, Белл Лабораториес у Сједињеним Државама, Ниппон Елецтриц Цомпани (НЕЦ) у Јапану и бившем Совјетском Савезу сукцесивно су пробили ограничења полупроводничких ласера који раде на ниским температурама (-200 степени) или под условима импулсне ексцитације, успешно развијајући галијум алуминијум арсенид (ГаАлАс) који би могао да континуирано ради на полуконтинуираном хетероструктури у просторији са полуконтинуираним таласом. постављајући темеље за развој полупроводничких ласера. Године 1973. животни век полупроводничких ласера достигао је 7×10³х. Године 1977. полупроводнички ласери које је развила Белл Лабораториес постигли су животни век од 100.000 х (приближно 11,4 године), са екстраполираним животним веком од 1 милион х, у потпуности испуњавајући практичне захтеве. Године 1976. Ниппон Телеграпх анд Телепхоне Цомпани је успешно развила ласере индијум галијум арсенид фосфид (ИнГаАсП) који емитују на таласној дужини од 1,3 μм. 1979. године, АТ&Т Цомпани у Сједињеним Државама и Ниппон Телеграпх анд Телепхоне Цомпани у Јапану су успешно развили континуирано осцилирајуће полупроводничке ласере који емитују на таласној дужини од 1,55 μм.
Године 1976. Сједињене Државе су спровеле теренска испитивања првог практичног система комуникације са оптичким влакнима у Атланти. Систем је користио ГаАлАс ласере као изворе светлости и мултимодна оптичка влакна као медијум за пренос, са брзином од 44,7 Мбит/с и даљином преноса од приближно 10 км. 1980. године, стандардизовани ФТ-3 оптички комуникациони систем у Сједињеним Државама стављен је у комерцијалну употребу. Систем је користио степеновано-индекс вишемодно оптичко влакно са брзином од 44,7 Мбит/с. Након тога, Сједињене Државе су брзо поставиле источне-западне магистралне линије и север-магнетне линије севера{19}}прешавши 22 државе, са укупном дужином оптичког кабла од 5×10⁴км. Током 1976. и 1978. године, Јапан је сукцесивно спроводио пробе -индекс вишемодних комуникационих система са оптичким влакнима са брзином од 34 Мбит/с и даљином преноса од 64 км, као и степенованих-индекс мултимодних оптичких комуникационих система са брзином од 100 Мбит/с. Јапан је 1983. године поставио далеководну оптичку кабловску линију која иде од севера ка југу кроз земљу, укупне дужине од 3400 км, почетне брзине преноса од 400 Мбит/с, касније проширене на 1,6 Гбит/с. Потом је 1988. завршен подморски оптички кабловски комуникациони систем ТАТ-8 преко Атлантског океана, који су покренуле Сједињене Државе, Јапан, Уједињено Краљевство и Француска, укупне дужине 6,4×10³км; први ТПЦ-3/ХАВ-4 подморски оптички кабловски комуникациони систем преко Тихог океана завршен је 1989. године, укупне дужине 1,32×10⁵км. Од тада је у потпуности развијена изградња подморских оптичких кабловских комуникационих система, промовишући развој глобалних комуникационих мрежа.
Од када је Као предложио концепт оптичког влакна као медија за пренос 1966. године, комуникација оптичким влакнима се веома брзо развила од истраживања до примене, уз континуирано технолошко ажурирање и генерације, континуирано побољшавајући комуникационе могућности (брзина преноса и удаљеност репетитора), и континуирано ширећи обим примене. Развој оптичке комуникације може се грубо поделити у следећих пет фаза:
Прва фаза: Ово је био период од основног истраживања до развоја комерцијалних апликација. Почевши од 1976. године, пажљиво пратећи кораке истраживања и развоја, након многих теренских испитивања, 1978. године, прва генерација оптичког таласног система који ради на таласној дужини од 0,8 μм је званично пуштена у комерцијалну употребу, реализујући кратке таласне дужине (0,85 μм), ниске брзине (45 Мбит/с или 34 Мбит/с) вишемодних оптичких комуникационих система. Појавило се оптичко влакно са губитком од 2дБ/км, са даљином преноса без{9}}понављача од приближно 10км и максималним комуникационим капацитетом од приближно 500Мбит/(с·км). У поређењу са коаксијалним кабловским системима, комуникација оптичким влакнима је имала продужене удаљености репетитора, смањене трошкове улагања и одржавања, испуњавајући циљеве инжењеринга и комерцијалних операција, а комуникација оптичким влакнима постала је стварност.
Друга фаза: Ово је био практичан период са истраживачким циљевима побољшања брзине преноса и повећања удаљености преноса, и снажног промовисања апликација. Током овог периода, оптичко влакно се развило од вишемодног до једног-мода, радне таласне дужине су се развиле од кратких таласних дужина (0,85μм) до дугих таласних дужина (1,31μм и 1,55μм), постижући једно-модну комуникацију оптичким влакном са радном таласном дужином од 1μм 1/603 брзине преноса. Губитак оптичких влакана је даље смањен на нивое од 0,5 дБ/км (1,31 μм) и 0,2 дБ/км (1,55 μм), са даљинама преноса без{13}}понављача од 50100 км.
Трећа фаза: Ово је био период са циљевима ултра-великог капацитета и ултра-даљине, свеобухватног и темељног истраживања нових технологија. Током овог периода реализована је комуникација оптичким влакном са дисперзијом од 1,55 μм{4}}померена у једном- режиму. Овај комуникациони систем са оптичким влакнима користио је технологију екстерне модулације, са брзинама преноса које су достигле 2,510 Гбит/с и даљинама без{8}}понављања које су достигле 100150 км. Лабораторије би могле постићи још више нивое.
Четврта фаза: Комуникациони системи са оптичким влакнима су били окарактерисани употребом оптичких појачала за повећање удаљености репетитора и употребом технологије мултиплексирања са поделом таласних дужина за повећање брзине преноса и удаљености репетитора. Пошто су ови системи понекад користили хомодинске или хетеродинске шеме, називани су и кохерентним оптичким таласним комуникационим системима. У оптичким комуникационим системима у овој фази, губитак оптичких влакана је надокнађен помоћу појачавача оптичких влакана (ЕДФА), а након компензације, био је могућ пренос преко хиљада километара. У једном експерименту, звездасти спојник је коришћен за постизање мултиплексирања података од 100-каналних 622Гбит/с на удаљености преноса од 50км, са занемарљивим међуканалним преслушавањем; у другом експерименту, са брзином једног канала од 2,5 Гбит/с, без коришћења регенератора, губитак оптичких влакана је компензован ЕДФА, са размаком појачала од 80 км и даљином преноса од 2223 км. Употреба технологије кохерентне детекције у системима оптичких таласа није била предуслов за коришћење ЕДФА. Неке лабораторије су користиле циркулационе петље за постизање 2,4Гбит/с, 2,1×10⁴км и 5Гбит/с, 1,4×10⁴км преноса података. Појава појачавача са оптичким влакнима изазвала је велике промене у области комуникације оптичким влакнима.
Пета фаза: Комуникациони системи оптичких влакана били су засновани на нелинеарној компресији да би се компензовало ширење дисперзије оптичких влакана, постижући конформни пренос импулсних сигнала, тзв. оптичка солитонска комуникација. Ова фаза је трајала више од 20 година и остварила је значајан напредак. Иако је ова основна идеја предложена 1973. године, Белл Лабораториес је тек 1988. користила компензацију губитка стимулисаног Рамановог расејања за губитак оптичких влакана, преносећи податке преко 4×10³км, а следеће године је проширила раздаљину преноса на 6×10³км. ЕДФА је почео да се користи за оптичко солитонско појачање 1989. Имао је веће предности у инжењерској пракси, и од тада су неке познате међународне лабораторије почеле да потврђују огроман потенцијал оптичке солитонске комуникације као -брзине{13} комуникације на велике удаљености. Од 1990. до 1992. лабораторије у Сједињеним Државама и Уједињеном Краљевству користиле су циркулационе петље за пренос података од 2,5Гбит/с и 5Гбит/с на више од 1×10⁴км; Јапанске лабораторије су преносиле податке од 10Гбит/с на 1×10⁶км. Године 1995, француске лабораторије су преносиле податке од 20Гбит/с преко 1×10⁶км, са раздаљином репетитора од 140км. Британске лабораторије су 1995. преносиле податке од 20Гбит/с на 8100 км и 40Гбит/с на 5000 км. Теренска испитивања линеарних оптичких солитонских система такође су спроведена у мрежама градских подручја око Токија, Јапан, преносећи податке од 10Гбит/с и 20Гбит/с на 2,5×10³км и 1×10³км респективно. 1994. и 1995. године,{46}}подаци велике брзине од 80Гбит/с и 160Гбит/с су такође преношени на 500км, односно 200км.
