Prema različitim zahtjevima korisnika, različitim vrstama usluga i razvoju tehnologije u različitim fazama, oblici optičkih komunikacionih sistema mogu biti raznoliki.
Trenutno se relativno veliki broj sistemskih oblika koristi za optičke digitalne komunikacione sisteme modulacije intenziteta/direktne detekcije (IM/DD). Osnovni blok dijagram ovog sistema prikazan je na slici 1. Kao što se vidi sa slike, digitalni komunikacioni sistem optičkih vlakana uglavnom se sastoji od optičkog predajnika, optičkog vlakna i optičkog prijemnika.
Slika 1 Šematski dijagram digitalnog komunikacionog sistema optičkih vlakana
U komunikacijskom sistemu optičkih vlakana točka-točka, proces prijenosa signala: ulazni signal poslan terminalu optičkog predajnika transformira se u strukturu koda prikladnu za prijenos u optičko vlakno nakon konverzije uzorka, a intenzitet svjetlosti izvor se direktno pokreće modulacijom pogonskog kruga, tako da se izlazna optička snaga izvora svjetlosti mijenja sa strujom ulaznog signala, to jest, izvor svjetlosti dovršava električnu/optičku konverziju i šalje odgovarajući signal optičke snage u optičko vlakno za prijenos; na linijama komunikacionog sistema trenutno jednomodno optičko vlakno To je zbog njegovih boljih karakteristika prenosa; nakon što signal stigne do prijemnog kraja, ulazni optički signal se prvo detektuje direktno od strane fotodetektora kako bi se završila optička/električna konverzija, a zatim se pojačava, izjednačava i ocjenjuje. Serija obrada za vraćanje originalnog električnog signala, čime se dovršava cijeli proces prijenosa.
Da bi se osigurao kvalitet komunikacije, optički repetitor mora biti osiguran na odgovarajućoj udaljenosti između primopredajnika. Postoje dvije glavne vrste optičkih repetitora u komunikaciji putem optičkih vlakana, jedan je repetitor u obliku optičko-električno-optičke konverzije, a drugi je optičko pojačalo koje direktno pojačava optički signal.
U sistemima komunikacije sa optičkim vlaknima, glavni faktori koji određuju udaljenost releja su gubitak optičkog vlakna i širina pojasa prenosa.
Generalno, slabljenje vlakna po jedinici dužine prijenosa u vlaknu se koristi za predstavljanje gubitka vlakna, a njegova jedinica je dB/km. Trenutno, praktična optička vlakna na bazi silicijevog dioksida imaju gubitak od oko 2 dB/km u opsegu od 0,8 do 0,9 μm; gubitak od 5 dB/km na 1,31 μm; i na 1,55 μm, gubitak se može smanjiti na 0,2 dB/km, što je blizu teorijske granice gubitka SiO2 vlakana. Tradicionalno, 0,85 μm se naziva kratkovalna dužina komunikacije optičkim vlaknima; 1,31 μm i 1,55 μm nazivaju se dugovalna dužina komunikacije optičkim vlaknima. To su tri praktična radna prozora s malim gubicima u komunikaciji putem optičkih vlakana.
U komunikaciji sa digitalnim optičkim vlaknima, informacija se prenosi prisustvom ili odsustvom optičkih signala u svakom vremenskom slotu. Stoga je udaljenost releja također ograničena propusnim opsegom za prijenos vlakana. Općenito, MHz.km se koristi kao jedinica za širinu prijenosa po jedinici dužine vlakna. Ako je širina pojasa određenog vlakna data kao 100MHz.km, to znači da je dozvoljeno prijenos signala širine pojasa od 100MHz na svakom kilometru vlakna. Što je veća udaljenost i što je manji propusni opseg prijenosa, to je manji komunikacijski kapacitet.