با توجه به نیازهای مختلف کاربر، انواع خدمات مختلف و توسعه فناوری در مراحل مختلف، شکل سیستم های ارتباطی فیبر نوری می تواند متنوع باشد.
در حال حاضر، تعداد نسبتاً زیادی از اشکال سیستم برای سیستم های ارتباط دیجیتال فیبر نوری مدولاسیون شدت / تشخیص مستقیم (IM / DD) استفاده می شود. بلوک دیاگرام اصلی این سیستم در شکل 1 نشان داده شده است. همانطور که از شکل مشخص است، سیستم ارتباط دیجیتال فیبر نوری عمدتاً از یک فرستنده نوری، یک فیبر نوری و یک گیرنده نوری تشکیل شده است.
شکل 1 نمودار شماتیک سیستم ارتباط دیجیتال فیبر نوری
در سیستم ارتباطی فیبر نوری نقطه به نقطه، فرآیند انتقال سیگنال: سیگنال ورودی ارسال شده به ترمینال فرستنده نوری پس از تبدیل الگو و شدت نور به یک ساختار کد مناسب برای انتقال در فیبر نوری تبدیل می شود. منبع به طور مستقیم توسط مدولاسیون مدار درایو هدایت می شود، به طوری که قدرت نوری خروجی توسط منبع نور با جریان سیگنال ورودی تغییر می کند، یعنی منبع نور تبدیل الکتریکی / نوری را تکمیل می کند و سیگنال قدرت نوری مربوطه را به فیبر نوری ارسال می کند. برای انتقال؛ در خطوط سیستم ارتباطی، در حال حاضر، فیبر نوری تک حالته این به دلیل ویژگی های انتقال بهتر آن است. پس از رسیدن سیگنال به انتهای گیرنده، سیگنال نوری ورودی ابتدا مستقیماً توسط یک آشکارساز نوری برای تکمیل تبدیل نوری / الکتریکی شناسایی می شود و سپس تقویت، یکسان سازی و قضاوت می شود. یک سری پردازش برای بازگرداندن آن به سیگنال الکتریکی اصلی، در نتیجه کل فرآیند انتقال را تکمیل می کند.
به منظور اطمینان از کیفیت ارتباط، یک تکرار کننده نوری باید در فاصله مناسب بین فرستنده گیرنده ها ارائه شود. دو نوع اصلی از تکرار کننده های نوری در ارتباطات فیبر نوری وجود دارد، یکی تکرار کننده به شکل تبدیل نوری-الکتریکی-اپتیکی و دیگری تقویت کننده نوری است که مستقیماً سیگنال نوری را تقویت می کند.
در سیستم های ارتباطی فیبر نوری، عوامل اصلی تعیین کننده فاصله رله، از دست دادن فیبر نوری و پهنای باند انتقال است.
به طور کلی، تضعیف یک فیبر در واحد طول انتقال در فیبر برای نشان دادن از دست دادن فیبر استفاده می شود و واحد آن dB / km است. در حال حاضر، فیبر نوری مبتنی بر سیلیس عملی در باند 0.8 تا 0.9 میکرومتر از دست دادن حدود 2 دسی بل در کیلومتر دارد. از دست دادن 5 دسی بل در کیلومتر در 1.31 میکرومتر؛ و در 1.55 میکرومتر، اتلاف را می توان به 0.2 دسی بل در کیلومتر کاهش داد که نزدیک به حد تئوری از دست دادن فیبر SiO2 است. به طور سنتی، 0.85 میکرومتر طول موج کوتاه ارتباط فیبر نوری نامیده می شود. 1.31 میکرومتر و 1.55 میکرومتر طول موج بلند ارتباط فیبر نوری نامیده می شود. آنها سه پنجره کاربردی کم تلفات در ارتباطات فیبر نوری هستند.
در ارتباطات فیبر نوری دیجیتال، اطلاعات با وجود یا عدم وجود سیگنال های نوری در هر شکاف زمانی منتقل می شود. بنابراین، فاصله رله نیز توسط پهنای باند انتقال فیبر محدود می شود. به طور کلی، MHz.km به عنوان واحد پهنای باند انتقال در واحد طول فیبر استفاده می شود. اگر پهنای باند یک فیبر مشخص 100MHz.km داده شود، به این معنی است که سیگنال های پهنای باند 100MHz در هر کیلومتر فیبر مجاز است ارسال شود. هر چه فاصله بیشتر و پهنای باند انتقال کمتر باشد، ظرفیت ارتباطی کمتر می شود.