Ovisno o različitim zahtjevima korisnika, različitim vrstama usluga i razvoju tehnologije u različitim fazama, oblici optičkih komunikacijskih sustava mogu biti različiti.
Trenutačno se koristi relativno velik broj oblika sustava za optičke digitalne komunikacijske sustave modulacije intenziteta/direktne detekcije (IM/DD).Principijelni blok dijagram ovog sustava prikazan je na slici 1. Kao što se može vidjeti sa slike, digitalni komunikacijski sustav optičkih vlakana uglavnom se sastoji od optičkog odašiljača, optičkog vlakna i optičkog prijamnika.
Slika 1. Shematski dijagram optičkog digitalnog komunikacijskog sustava
U komunikacijskom sustavu optičkih vlakana od točke do točke, proces prijenosa signala: ulazni signal poslan na terminal optičkog odašiljača transformira se u strukturu koda prikladnu za prijenos u optičkom vlaknu nakon pretvorbe uzorka, a intenzitet svjetlosti izvor izravno pokreće pogonski krug Modulacija, tako da se izlazna optička snaga izvora svjetlosti mijenja sa strujom ulaznog signala, to jest, izvor svjetlosti dovršava električnu/optičku pretvorbu i šalje odgovarajući optički signal snage optičkom vlaknu za prijenos;na linijama komunikacijskog sustava, trenutno, jednomodno optičko vlakno. To je zbog njegovih boljih prijenosnih karakteristika;nakon što signal stigne do prijemnog kraja, ulazni optički signal prvo se detektira izravno fotodetektorom kako bi se dovršila optička/električna pretvorba, a zatim se pojačava, izjednačava i procjenjuje.Niz obrada za vraćanje izvornog električnog signala, čime se dovršava cijeli proces prijenosa.
Kako bi se osigurala kvaliteta komunikacije, potrebno je osigurati optički repetitor na odgovarajućoj udaljenosti između primopredajnika.Postoje dvije glavne vrste optičkih repetitora u komunikaciji optičkim vlaknima, jedan je repetitor u obliku optičko-električno-optičke pretvorbe, a drugi je optičko pojačalo koje izravno pojačava optički signal.
U komunikacijskim sustavima s optičkim vlaknima, glavni čimbenici koji određuju udaljenost releja su gubitak optičkog vlakna i propusnost prijenosa.
Općenito, prigušenje vlakna po jedinici duljine prijenosa u vlaknu koristi se za predstavljanje gubitka vlakna, a njegova jedinica je dB/km.Trenutno, praktično optičko vlakno na bazi silicijevog dioksida ima gubitak od oko 2 dB/km u pojasu od 0,8 do 0,9 μm;gubitak od 5 dB/km na 1,31 μm;a na 1,55 μm gubitak se može smanjiti na 0,2 dB/km, što je blizu teorijske granice gubitka SiO2 vlakana.Tradicionalno se 0,85 μm naziva kratkovalnom duljinom optičke komunikacije;1,31 μm i 1,55 μm nazivaju se dugovalnom komunikacijom optičkih vlakana.To su tri praktična radna prozora s malim gubicima u komunikaciji optičkim vlaknima.
U digitalnoj komunikaciji optičkim vlaknima, informacije se prenose prisutnošću ili odsutnošću optičkih signala u svakom vremenskom odsječku.Stoga je udaljenost releja također ograničena propusnošću prijenosa vlakana.Općenito, MHz.km se koristi kao jedinica propusnosti prijenosa po jedinici duljine vlakna.Ako je propusnost određenog vlakna dana kao 100MHz.km, to znači da je dopušten prijenos signala propusnosti samo 100MHz na svakom kilometru vlakna.Što je veća udaljenost i manja propusnost prijenosa, manji je komunikacijski kapacitet.