ตามความต้องการของผู้ใช้ที่แตกต่างกัน บริการประเภทต่างๆ และการพัฒนาเทคโนโลยีในขั้นตอนต่างๆ รูปแบบของระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงสามารถมีความหลากหลายได้
ปัจจุบันมีการใช้รูปแบบระบบจำนวนมากสำหรับระบบการสื่อสารดิจิทัลแบบใยแก้วนำแสงของการมอดูเลตความเข้ม / การตรวจจับโดยตรง (IM / DD) แผนภาพบล็อกหลักของระบบนี้แสดงอยู่ในรูปที่ 1 ดังที่เห็นได้จากรูปภาพ ระบบสื่อสารดิจิทัลด้วยไฟเบอร์ออปติกส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณแบบออปติก ใยแก้วนำแสง และตัวรับแสง
รูปที่ 1 แผนผังของระบบสื่อสารดิจิทัลใยแก้วนำแสง
ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงแบบจุดต่อจุด กระบวนการส่งสัญญาณ: สัญญาณอินพุตที่ส่งไปยังสถานีส่งสัญญาณแสงจะถูกแปลงเป็นโครงสร้างรหัสที่เหมาะสมสำหรับการส่งสัญญาณในใยแก้วนำแสงหลังจากการแปลงรูปแบบและความเข้มของแสง แหล่งกำเนิดถูกขับเคลื่อนโดยตรงโดยวงจรไดรฟ์ Modulation เพื่อให้พลังงานแสงที่ส่งออกโดยแหล่งกำเนิดแสงจะเปลี่ยนไปตามกระแสสัญญาณอินพุตนั่นคือแหล่งกำเนิดแสงจะเสร็จสิ้นการแปลงไฟฟ้า / ออปติคัลและส่งสัญญาณพลังงานแสงที่สอดคล้องกันไปยังใยแก้วนำแสง สำหรับการส่ง; บนสายของระบบสื่อสารปัจจุบันเป็นใยแก้วนำแสงโหมดเดียว เนื่องจากมีลักษณะการส่งสัญญาณที่ดีกว่า หลังจากที่สัญญาณไปถึงจุดรับสัญญาณแล้ว สัญญาณออปติคัลอินพุตจะถูกตรวจจับโดยตรงโดยเครื่องตรวจจับแสงเพื่อทำการแปลงออปติคอล/ไฟฟ้า จากนั้นจึงขยาย ปรับให้เท่ากัน และตัดสิน ชุดของการประมวลผลเพื่อคืนค่าให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าดั้งเดิม ซึ่งจะทำให้กระบวนการส่งสัญญาณทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์
เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการสื่อสาร จะต้องจัดให้มีตัวส่งสัญญาณแบบออปติคอลที่ระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างตัวรับส่งสัญญาณ ตัวทวนแสงมีสองประเภทหลักในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง ประเภทแรกคือรีพีตเตอร์ในรูปแบบของการแปลงแสงไฟฟ้าและแสง และอีกประเภทคือเครื่องขยายสัญญาณแสงที่ขยายสัญญาณแสงโดยตรง
ในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง ปัจจัยหลักที่กำหนดระยะรีเลย์คือการสูญเสียใยแก้วนำแสงและแบนด์วิธการส่งข้อมูล
โดยทั่วไป การลดทอนของเส้นใยต่อหน่วยความยาวของการส่งผ่านในเส้นใยจะใช้เพื่อแสดงการสูญเสียของเส้นใย และมีหน่วยเป็น dB / km ปัจจุบันใยแก้วนำแสงที่ใช้ซิลิกาในทางปฏิบัติมีการสูญเสียประมาณ 2 dB / km ในย่านความถี่ 0.8 ถึง 0.9 μm; การสูญเสีย 5 dB / km ที่ 1.31 μm; และที่ 1.55 μm การสูญเสียจะลดลงเหลือ 0.2 dB/km ซึ่งใกล้เคียงกับขีดจำกัดทางทฤษฎีของการสูญเสียเส้นใย SiO2 ตามเนื้อผ้า 0.85 μm เรียกว่าความยาวคลื่นสั้นของการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก 1.31 μm และ 1.55 μm เรียกว่าความยาวคลื่นยาวของการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก เป็นหน้าต่างการทำงานที่มีการสูญเสียต่ำในทางปฏิบัติสามหน้าต่างในการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง
ในการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกแบบดิจิทัล ข้อมูลจะถูกส่งโดยการมีหรือไม่มีสัญญาณแสงในแต่ละช่วงเวลา ดังนั้นระยะรีเลย์จึงถูกจำกัดด้วยแบนด์วิธการส่งผ่านไฟเบอร์ โดยทั่วไป MHz.km จะถูกใช้เป็นหน่วยของแบนด์วิธการส่งข้อมูลต่อความยาวหน่วยของไฟเบอร์ หากกำหนดแบนด์วิดท์ของไฟเบอร์บางตัวเป็น 100MHz.km หมายความว่าอนุญาตให้ส่งสัญญาณแบนด์วิธได้เพียง 100MHz บนไฟเบอร์แต่ละกิโลเมตร ยิ่งระยะทางไกลและแบนด์วิธการส่งข้อมูลยิ่งน้อย ความสามารถในการสื่อสารก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น