さまざまなユーザー要件、さまざまな種類のサービス、およびさまざまな段階での技術の開発に応じて、光ファイバー通信システムの形式は多様化する可能性があります。
現在、強度変調・直接検波（IM/DD）の光ファイバデジタル通信方式は、比較的多くの方式が採用されています。このシステムの原理ブロック図を図1に示します。図からわかるように、光ファイバデジタル通信システムは、主に光送信器、光ファイバ、光受信器から構成されています。
図1 光ファイバーデジタル通信システムの概略図
ポイントツーポイント光ファイバー通信システムでは、信号伝送プロセス：光送信端末に送信された入力信号は、パターン変換後に光ファイバーでの伝送に適したコード構造に変換され、光の強度光源は駆動回路変調によって直接駆動されるため、光源による光パワー出力は入力信号電流に応じて変化します。つまり、光源は電気/光変換を完了し、対応する光パワー信号を光ファイバーに送信します。送信用;通信システムの回線では、現在、シングルモード光ファイバーが使用されています。これは、伝送特性が優れているためです。信号が受信端に到達した後、入力光信号は最初に光検出器によって直接検出され、光/電気変換が完了し、次に増幅、等化、および判定されます。元の電気信号に戻す一連の処理で、伝送プロセス全体が完了します。
通信品質を確保するためには、送受信機間に適切な距離を置いて光中継器を設置する必要があります。光ファイバ通信における光中継器には大きく分けて2種類あり、1つは光-電気-光変換方式の中継器、もう1つは光信号を直接増幅する光増幅器です。
光ファイバ通信システムにおいて、中継距離を決定する主な要因は、光ファイバの損失と伝送帯域幅です。
一般に、ファイバ内の単位伝送長さあたりのファイバの減衰量は、ファイバの損失を表すために使用され、その単位は dB / km です。現在、実用的な石英系光ファイバは、0.8～0.9μm帯で約2dB/kmの損失を持っています。1.31μmで5dB / kmの損失。1.55 μm では、損失を 0.2 dB/km まで減らすことができます。これは、SiO2 ファイバーの損失の理論上の限界に近い値です。伝統的に、0.85μmは光ファイバー通信の短波長と呼ばれています。1.31μmと1.55μmは光ファイバー通信の長波長と呼ばれています。これらは、光ファイバー通信における 3 つの実用的な低損失作業ウィンドウです。
デジタル光ファイバ通信では、タイムスロットごとに光信号の有無で情報を伝送します。したがって、中継距離もファイバ伝送帯域幅によって制限されます。一般に、ファイバの単位長さあたりの伝送帯域幅の単位として MHz.km が使用されます。特定のファイバーの帯域幅が 100MHz.km と指定されている場合、1 km のファイバーで 100MHz 帯域幅の信号のみを送信できることを意味します。距離が長く、伝送帯域幅が狭いほど、通信容量は小さくなります。