Optična vlakna lahko prenašajo digitalne in analogne signale. Trenutno 90 % svetovnih komunikacijskih storitev zahteva prenos prek optičnih vlaken. Z razvojem komunikacijske tehnologije z optičnimi vlakni so številne države po svetu uvedle komunikacijske sisteme z optičnimi vlakni v javna telekomunikacijska omrežja, relejna omrežja in dostopovna omrežja.
Širokopasovna prenosna omrežja z optičnimi vlakni in dostopovna omrežja se hitro razvijajo in so glavni cilji trenutnih raziskav, razvoja in uporabe. Različne aplikacije komunikacij z optičnimi vlakni lahko povzamemo na naslednji način:
(1) Komunikacijska omrežja: Komunikacije z optičnimi vlakni se pogosto uporabljajo v komunikacijskih omrežjih in so postale glavna metoda v sodobnih komunikacijah. 1) Globalna komunikacijska omrežja. Ker imajo lahko komunikacijski sistemi z optičnimi vlakni zelo velike relejne razdalje, je mogoče načrtovati podvodne optične linije, ki se raztezajo čez oceane, kot so podmorski optični kabli čez Atlantski in Tihi ocean ter medcelinske optične kabelske magistralne linije po evrazijski celini. Konec leta 1988 je začel delovati prvi optični komunikacijski sistem preko Atlantika (TAT-8), ki je bil realiziran 32 let po odprtju prvega koaksialnega bakrenožičnega telefonskega sistema (TAT-1).
Komunikacijski sistem TAT-8 z optičnimi vlakni je obsegal razdaljo približno 6×10³km med vzhodno obalo Združenih držav Amerike in Evropo ter je lahko zagotovil skupno zmogljivost skoraj 40.000 govornih kanalov, kar dokazuje superiornost komunikacij z optičnimi vlakni v smislu zmogljivosti. V primerjavi s koaksialnimi kabli so optični kabli veliko lažji, zato jih je lažje prevažati in polagati. Poleg tega se lahko potreba po repetitorjih zmanjša ali odpravi, če se uporabljajo optična vlakna in optični ojačevalniki z nižjimi{9}}izgubami. Trenutno obstajajo optični kabli v vseh oceanih in večini morij sveta, ki tvorijo hitre komunikacijske mostove.
Javna telekomunikacijska omrežja različnih držav. Optični kabli imajo prednosti majhne velikosti in velike informacijske zmogljivosti, zaradi česar so najboljša alternativa tradicionalnim kablom z bakreno sukano{1}}parico na sedanji stopnji. Kitajski nacionalni magistralni vodi prve-nivoje, pokrajinski magistralni vodi druge-nivoje in odcepi pod ravnjo okrožja so bili v bistvu pretvorjeni v optična vlakna.
Različna specializirana komunikacijska omrežja. Sistemi z optičnimi vlakni, ki se uporabljajo za komunikacijo, poveljevanje, odpošiljanje in spremljanje v elektroenergetiki, železnici, državni obrambi in drugih oddelkih, večinoma uporabljajo odpornost optičnih vlaken na elektromagnetne motnje ter-oddajanje in sprejemanje video signalov v realnem času.
Posebne komunikacije. Optična vlakna so izjemno odporna proti koroziji, uporaba optičnih kablov v vnetljivih in eksplozivnih okoljih v naftnih, kemičnih, premogovniških in drugih oddelkih pa zagotavlja večjo varnost.
Uporaba optičnih komunikacijskih sistemov v letalih, vojnih ladjah, podmornicah, raketah in vesoljskih plovilih izkorišča lastnosti optičnih vlaken, ki so lahka, majhna, odporna na elektromagnetne motnje in nimajo sevanja signala.
(2) Lokalna omrežja in prostrana omrežja, ki sestavljajo internet: Komunikacijski sistemi z optičnimi vlakni so posebej primerni za prenos podatkov v digitalni obliki. Medsebojne povezave med centralnimi procesnimi enotami (CPE) in perifernimi napravami, med CPE in pomnilnikom ter med več CPE je mogoče realizirati z uporabo optičnih vlaken. Hitrosti prenosa lokalnih omrežij in prostranih omrežij, ki uporabljajo optična vlakna, so se povečale na 100 Mbit/s in 1 Gbit/s in lahko zagotovijo -hitre povezave med lokalnimi omrežji. Prenos po optičnih vlaknih se lahko uporablja za lokalna omrežja in prostrana omrežja z različnimi topologijami omrežja.
(3) Magistralna in distribucijska omrežja kabelskih televizijskih omrežij, industrijskih televizijskih sistemov: signale iz satelitskih zemeljskih postaj, mikrovalovnih linij, televizijskih oddaj,-sprejetih z anteno, in televizijskih programov,-ki jih ustvarijo sami, je mogoče povezati z distribucijskimi centri prek optičnih vlaken. Optična vlakna se lahko neposredno povežejo z video distribucijskimi omrežji na uporabniških terminalskih linijah. Več televizijskih kanalov je mogoče prenašati hkrati z uporabo več med seboj izoliranih optičnih vlaken v optičnem kablu ali prek frekvenčnega multipleksiranja na enem optičnem vlaknu. Komunikacijska omrežja z optičnimi vlakni se lahko uporabljajo tudi za prenos podatkov v nadzornih in avtomatskih nadzornih sistemih tovarn, bank, trgovskih centrov, transporta in oddelkov za javno varnost.
(4) Dostopovna omrežja z optičnimi vlakni z integriranimi storitvami: Dostopovna omrežja z optičnimi vlakni se delijo na aktivna dostopovna omrežja in pasivna dostopovna omrežja, ki lahko realizirajo integriran dostop do jedrnih omrežij za telefonske, podatkovne, video (konferenčna televizija, videotelefon itd.) in multimedijske storitve, ki zagotavljajo različne skupnostne storitve.
(5) Senzorji iz optičnih vlaken: Strogo gledano senzorji iz optičnih vlaken ne spadajo v kategorijo komunikacij. Vendar so senzorji iz optičnih vlaken izjemno pomembno področje uporabe optičnih vlaken. Senzorji iz optičnih vlaken so bili uspešno uporabljeni na področjih, kot so merjenje temperature, merjenje tlaka, merjenje rotacijskega in translacijskega položaja ter merjenje globine tekočine. Pri nekaterih senzorjih imajo optična vlakna dvojno funkcijo: prvič, sam senzor je odvisen od določenih občutljivih značilnosti optičnega vlakna; drugič, informacije se zbirajo in prenašajo prek optičnega vlakna do informacijskega izhodnega terminala.
Prava uporaba tega svojevrstnega medija optičnih vlaken je še vedno zgolj zamenjava bakrenih žic z optičnimi vlakni v obstoječih telekomunikacijskih omrežjih, kar je nekoliko izboljšalo delovanje komunikacijskih omrežij in znižalo stroške, vendar je topologija omrežja v osnovi še vedno model izpred pojava optičnih komunikacij. Potencial optičnih komunikacij še ni v celoti izkoriščen in uporaba optičnih komunikacijskih tehnologij v sedanjih komunikacijskih omrežjih je še vedno klasična uporaba. S trendom, da se vsa-optična komunikacijska omrežja širijo po vsem svetu, se sistemi z optičnimi vlakni ne uporabljajo samo za prenos signalov, ampak so tudi preklapljanje, multipleksiranje, nadzor in usmerjanje dokončani v optični domeni, s čimer se gradijo prava komunikacijska omrežja z optičnimi vlakni.
