Optické vlákna môžu prenášať digitálne signály aj analógové signály. V súčasnosti 90 % svetových komunikačných služieb vyžaduje prenos cez optické vlákna. S rozvojom komunikačnej technológie z optických vlákien mnohé krajiny na celom svete zaviedli komunikačné systémy z optických vlákien do verejných telekomunikačných sietí, reléových sietí a prístupových sietí.
Optické širokopásmové diaľkové prenosové siete a prístupové siete sa rýchlo rozvíjajú a sú hlavnými cieľmi súčasného výskumu, vývoja a aplikácií. Rôzne aplikácie komunikácií z optických vlákien možno zhrnúť takto:
(1) Komunikačné siete: Komunikácia z optických vlákien je široko používaná v komunikačných sieťach a stala sa hlavnou metódou moderných komunikácií. 1) Globálne komunikačné siete. Keďže komunikačné systémy s optickými vláknami môžu mať veľmi dlhé prenosové vzdialenosti, môžu byť navrhnuté podvodné optické káble preklenujúce oceány, ako sú podmorské optické káble cez Atlantický a Tichý oceán a medzikontinentálne optické káblové vedenia naprieč euroázijským kontinentom. Prvý optický komunikačný systém cez Atlantik (TAT-8) začal fungovať na konci roku 1988, čo bolo realizované 32 rokov po otvorení prvého koaxiálneho telefónneho systému s medeným drôtom (TAT-1).
Komunikačný systém TAT-8 z optických vlákien pokrýval vzdialenosť približne 6 × 10 ³ km medzi východným pobrežím Spojených štátov a Európou a mohol poskytnúť celkovú kapacitu takmer 40 000 hlasových kanálov, čo demonštruje nadradenosť komunikácie z optických vlákien z hľadiska kapacity. V porovnaní s koaxiálnymi káblami sú optické káble oveľa ľahšie, čo uľahčuje ich prepravu a pokladanie. Navyše, ak sa použijú optické vlákna a optické zosilňovače s nižšími stratami, potreba zosilňovačov sa môže znížiť alebo úplne eliminovať. V súčasnosti sa vo všetkých oceánoch a väčšine morí sveta nachádzajú optické káble, ktoré tvoria vysokorýchlostné komunikačné mosty.
Verejné telekomunikačné siete rôznych krajín. Optické káble majú výhody malých rozmerov a veľkej informačnej kapacity, vďaka čomu sú v súčasnosti najlepšou alternatívou k tradičným medeným krúteným-párovým káblom. Čínske hlavné vedenia prvej-úrovne, provinčné diaľkové vedenia druhej{4}}úrovne a vedľajšie vedenia pod úrovňou okresov boli v podstate prevedené na optické vlákna.
Rôzne špecializované komunikačné siete. Systémy z optických vlákien používané na komunikáciu, velenie, odoslanie a monitorovanie v elektroenergetike, železniciach, národnej obrane a iných rezortoch využívajú najmä odolnosť optických vlákien proti elektromagnetickému rušeniu a prenos a príjem videosignálov v reálnom čase-.
Špeciálna komunikácia. Optické vlákna majú extrémne silnú odolnosť proti korózii a použitie optických káblov v horľavom a výbušnom prostredí v ropnom, chemickom, uhoľnom baníctve a iných oddeleniach poskytuje vyššiu bezpečnosť.
Použitie optických komunikačných systémov vo vnútri lietadiel, vojnových lodí, ponoriek, rakiet a kozmických lodí využíva vlastnosti optických vlákien, ktoré sú ľahké, majú malé rozmery, sú odolné voči elektromagnetickému rušeniu a nemajú žiadne vyžarovanie signálu.
(2) Lokálne siete a rozsiahle siete, ktoré tvoria internet: Komunikačné systémy z optických vlákien sú obzvlášť vhodné na prenos údajov v digitálnej forme. Prepojenie medzi centrálnymi procesorovými jednotkami (CPU) a periférnymi zariadeniami, medzi CPU a pamäťou a medzi viacerými CPU je možné realizovať pomocou optických vlákien. Prenosové rýchlosti miestnych sietí a rozsiahlych sietí využívajúcich optické vlákna sa zvýšili na 100 Mbit/s a 1 Gbit/s a môžu poskytovať vysokorýchlostné-pripojenie medzi miestnymi sieťami. Prenos optickým vláknom je možné použiť pre lokálne siete a rozľahlé siete s rôznymi sieťovými topológiami.
(3) Kmeňové a distribučné siete káblových televíznych sietí, priemyselné televízne systémy: Signály zo satelitných pozemských staníc, mikrovlnné linky, anténne-televízne vysielanie a televízne programy{2}} vlastnej produkcie môžu byť pripojené k distribučným centrám prostredníctvom optických vlákien. Optické vlákna môžu byť priamo pripojené k video distribučným sieťam na užívateľských terminálových linkách. Viacero televíznych kanálov môže byť prenášaných súčasne pomocou viacerých vzájomne izolovaných optických vlákien v optickom kábli alebo prostredníctvom frekvenčného multiplexovania na jedinom optickom vlákne. Komunikačné siete z optických vlákien je možné použiť aj na prenos dát v monitorovacích a automatických riadiacich systémoch tovární, bánk, obchodných centier, dopravy a oddelení verejnej bezpečnosti.
(4) Integrované služby prístupové siete z optických vlákien: Prístupové siete z optických vlákien sa delia na siete s aktívnym prístupom a siete s pasívnym prístupom, ktoré môžu realizovať integrovaný prístup k základným sieťam pre telefónne, dátové, video (konferenčná televízia, videotelefón atď.) a multimediálne služby poskytujúce rôzne komunitné služby.
(5) Optické vláknové senzory: Presne povedané, optické vláknové senzory nepatria do komunikačnej kategórie. Optické vláknové senzory sú však mimoriadne dôležitou aplikačnou oblasťou vláknovej optiky. Optické vláknové senzory boli úspešne aplikované v oblastiach, ako je meranie teploty, meranie tlaku, rotačné a translačné meranie polohy a meranie hĺbky kvapaliny. Pre niektoré senzory majú optické vlákna dvojakú funkciu: po prvé, samotný senzor závisí od určitých citlivých charakteristík optického vlákna; po druhé, informácie sa zhromažďujú a prenášajú cez optické vlákno do terminálu výstupu informácií.
Skutočná aplikácia tohto zvláštneho média optického vlákna je stále iba nahrádzaním medených drôtov optickými vláknami v existujúcich telekomunikačných sieťach, čo trochu zlepšilo výkon komunikačných sietí a znížilo náklady, ale topológia siete je v podstate stále modelom spred objavenia sa komunikácií z optických vlákien. Potenciál komunikácií z optických vlákien nie je plne realizovaný a aplikácia komunikačnej technológie z optických vlákien v súčasných komunikačných sieťach je stále klasickou aplikáciou. S trendom celosvetového zavádzania všetkých-optických komunikačných sietí sa systémy z optických vlákien nepoužívajú len na prenos signálov, ale prepínanie, multiplexovanie, riadenie a smerovanie sú dokončené aj v optickej doméne, čím sa vytvárajú skutočné komunikačné siete z optických vlákien.
