發展階段
縱觀國內外配線系統的發展，我們可看出這樣三個階段：
雙絞線階段
在這個階段語音同大規模數據通信不能混用也適應這樣的數據通信。
電纜+雙絞線
它能滿足用戶的大量數據傳輸和視頻的需求，但需要更多的接入設備，造價相對提高許多，且不易今後的擴展需求。
光纖階段
奇妙的光纖即我們所說的最終階段，在此時，各相應附屬設備更完善，
數據處理能力更強，擴展性更好。發展也特別快，接入設備價格有所調整，可以說這是一步到位的綜合通信階段。分析光纖中光的傳輸，可以用兩種理論：射線光學（即幾何光學）理論和波動光學理論。射線光學理論是用光射線去代替光能量傳輸路線的方法，這種理論對於光波長遠遠小於光波導尺寸的多模光纖是容易得到簡單而直觀的分析結果的，但對於複雜問題，射線光學只能給出比較粗糙的概念。
波動光學是把光纖中的光作為經典電磁場來處理，因此，光場必須服從麥克斯韋方程組及全部邊界條件。從波動方程和電磁場的邊界條件出發，可以得到全面、正確的解析或數字結果，給出波導中容許的場結構形式（即模式）。
發展和套用
光纖通信技術套用迅速增長，自1977年光纖系統首次商用安裝以來，電話公司就開始使用光纖鏈路替代舊的銅線系統。今天的許多電話公司，在他們的系統中全面使用光纖作為幹線結構和作為城市電話系統之間的長距離連線。提供商已開始用光纖/銅軸混合線路進行試驗。這種混合線路允許在領域之間集成光纖和同軸電纜，這種被稱為節點的位置，提供將光脈衝轉換為電信號的光接收機，然後信號再經過同軸電纜被傳送到各個家庭。近年來，作為一種通信信號傳輸的恰當手段，光纖穩步替代銅線是顯而易見的，這些 光纜在本地電話系統之間跨越很長的距離並為許多網路系統提供幹線連線。
光纖是一種採用玻璃作為 波導，以光的形式將信息從一端傳送到另一端的技術。今天的低損耗玻璃光纖相對於早期發展的傳輸介質，幾乎不受頻寬限制並具有獨一無二的優勢，點到點的光學傳輸系統由三個基本部分構成：產生光信號的光傳送機、攜帶光信號的光纜和接收光信號的光接收機。
產品優勢
光纖是傳輸訊號極為方便的一種工具，纜線其中一根纖細的光蕊，就可以取代上千條以上的實體的通訊線路，完成大量及長距離的通訊工作。光纖傳輸的8大優勢如下：
1、靈敏度高，不受電磁噪聲之干擾。
2、體積小、重量輕、壽命長、價格低廉。
3、絕緣、耐高壓、耐高溫、耐腐蝕，適於特殊環境之工作。
4、幾何形狀可依環境要求調整，訊號傳輸容易。
5、高頻寬，通訊量大衰減小，傳輸距離遠。
6、訊號串音小，傳輸質量高。
7、保密性高。
8、便於敷設及搬運原料。
傳輸過程
是由發光二極體LED或注入型雷射二極體ILD發出光信號沿光媒體傳播，在另一端則有PIN或APD光電二極體作為檢波器接收信號。對光載波的調製為移幅鍵控法，又稱亮度調製（Intensity Modulation）。典型的做法是在給定的頻率下，以光的出現和消失來表示兩個二進制數字。發光二極體LED和注入型雷射二極體ILD的信號都可以用這種方法調製，PIN和ILD檢波器直接回響亮度調製。
功率放大──將光放大器置於光傳送端之前，以提高入纖的光功率。使整個線路系統的光功率得到提高。線上中繼放大──建築群較大或樓間距離較遠時，可起中繼放大作用，提高光功率。前置放大──在接收端的光電檢測器之後將微信號進行放大，以提高接收能力。
傳輸材料
綜合布線系統中使用的光纖為玻璃多模850nm波長的LED，傳輸率為100M/bps，有效範圍約20Km.其纖芯和包層由兩種光學性能不同的介質構成。內部的介質對光的折射率比環繞它的介質的折射率高。由物理學可知，在兩種介質的界面上，當光從折射率高的一側射入折射率低的一側時，只要入射角度大於一個臨界值，就會發生反射現象，能量將不受損失。這時包在外圍的復蓋層就象不透明的物質一樣，防止了光線在穿插過程中從表面逸出。
生產的光纖，無論是玻璃介質還是塑膠介質，都可傳輸全部可見光和部分紅外光譜。用光纖做的光纜有多種結構形式。短距離用的光纜主要有兩種：
一種層結構光纜是在中心加鋼絲或尼龍絲，外束有若干根光纖，外面在加一層塑膠護套；
另一種是高密度光纜，它有多層絲帶疊合而成，每一層絲帶上平行敷設了一排光纖。
光纖傳輸特性
光纜不易分支，因為傳輸的是光信號，所以一般用於點到點的連線。光
的匯流排拓撲結構的實驗性多點系統已經建成，但是價格還太貴。原則上，由
光纖功率損失小、衰減少，有較大的頻寬潛力，因此，一般光纖能夠支持的
接頭數比雙絞線或同軸電纜多得多。目前低價可靠的傳送器為0.85um波長
發光二極體LED，能支持100Mbps的傳輸率和1.5～2KM範圍內的區域網路。
雷射二極體的傳送器成本較高，且不能滿足百萬小時壽命的要求。運行在0.85um波長的發光二極體檢波器PIN也是低價的接收器。
雪崩光二極體的信號增益比PIN大，但要用20～50V的電源，而PIN檢波器只需用5V電源。如果要達到更遠距離和更高速率，則可用1.3um波長的系統，這種系統衰減很小，但要比0.85um波長系統貴源。另外,與之配套的光纖連線器也很重要，要求每個連線器的連線損耗低於25dB，易於安裝，價格較低。光纖的芯子和孔徑愈大，從發光二極體LED接收的光愈多，其性能就愈好。芯子直徑為100um，包層直徑為140um 的光纖，可提供相當好的性能。其接收的光能比62.5/125um光纖的多4dB，比50/125um光纖多8.5dB。運行在0.8um波長的光纖衰減為6dB/Km，運行在1.3um波長的光纖衰減為4dB/Km。0.8um的光纖頻寬為150MHz/Km，1.3um的光纖頻寬為500MHz/Km。
綜合布線系統中，主幹線使用光纖做為傳輸介質是十分合適的，而且是必要的。
目前採用一種光波 波分復用技術WDM（WAVELENGTH DIVISION MULTI-PLEXING），可以在一條線路上復用、傳送、傳輸多個位，一般按一個位元組八位並行傳輸，對每個位流使用不同的波長，所以它所需的支持電路可在低速率下運行。WDM的光纖鏈路適合於位元組寬度的設備接口，是一種新的 數據傳輸系統。
傳輸損耗
光纖的傳輸損耗特性是決定光網路傳輸距離、傳輸穩定性和可靠性的最重要因素之一。光纖傳輸損耗的產生原因是多方面的，在光纖通信網路的建設和維護中，最值得關注的是光纖使用中引起傳輸損耗的原因以及如何減少這些損耗。光纖使用中引起的傳輸損耗主要有接續損耗(光纖的固有損耗、熔接損耗和活動接頭損耗)和非接續損耗(彎曲損耗和其它施工因素和套用環境所造成的損耗)兩類。
傳輸原理
光纖傳輸設備傳輸方式可簡單的分成：多模光纖傳輸設備和單模光纖傳輸設備。光纖，不僅可用來傳輸模擬信號和數位訊號，而且滿足視頻傳輸的需求。其數據傳輸率能達幾千Mbps。如果在不使用中繼器的情況下，傳輸範圍能達到6-8km。
綜觀國內外配線系統的發展，我們可看出這樣三個階段：
1、雙絞線階段。在這個階段語音同大規模數據通信不能混用也適應這樣的數據通信。
2、同軸電纜 +雙絞線階段。
3、光纖階段。
射線光學理論是用光射線去代替光能量傳輸路線的方法，這種理論對於光波長遠遠小於光波到尺寸的多模光纖是容易得到簡單而直觀的分析結果的，但對於複雜問題，射線光學只能給出比較粗糙的概念。
多模光纖傳輸設備所採用的光器件是LED，通常按波長可分為850nm和1300nm兩個波長，按輸出功率可分為普通LED和增強LED——ELED。多模光纖傳輸所用的光纖，有62.5mm和50mm兩種。
在多模光纖上傳輸決定傳輸距離的主要因素是光纖的頻寬和LED的工作波長，例如，如果採用工作波長1300nm的LED和50微米的光纖，其傳輸頻寬是 400 MHz .km，鏈路衰減為0.7dB/km，如果基帶傳輸頻率F為150MHz，對於出纖功率為-18dBm，接收靈敏度為-25 dBm的光纖傳輸系統，其最大鏈路損耗為7 dB，則可計算：
ST連線器損耗：
2dB（兩個ST連線器）
光學損耗裕量：2
則理論傳輸距離：
L=（7 dB-2 dB-2 dB）/0.7dB/km=4.2 km
L為傳輸距離，而根據光纖的頻寬計算：
L=B/F=400 MHz .km/150MHz=2.6km
其中 B為光纖頻寬，F為基帶傳輸頻率，那么實際傳輸測試時，L￡2.6km，由此可見，決定傳輸距離的主要因素是多模光纖的頻寬。
9.1單模傳輸設備
圖1 單模光纖傳輸光纖傳輸套用單模傳輸設備所採用的光器件是LD，通常按波長可分為850nm和1300nm兩個波長，按輸出功率可分為普通LD、高功率LD、DFB-LD（分布反饋光器件）。單模光纖傳輸所用的光纖最普遍的是G.652，其線徑為9微米。
1310nm波長的光在G.652光纖上傳輸時，決定其傳輸距離限制的是衰減因數；因為在1310nm波長下，光纖的材料色散與結構色散相互抵消總的色散為0，在1310nm波長上有微小振幅的光信號能夠實現寬頻帶傳輸。
1550nm波長的光在G.652光纖上傳輸時衰減因數很小，單純從衰減因數考慮，1550nm波長的光在相同的光功率下傳輸的距離大於1310nm波長的光下的傳輸的距離，但是實際情況並非如此，單模光纖頻寬B與色散因數D的關係為：
B=132.5/（DlxDxL）GHz
其中L為光纖的長度，Dl為譜線寬度，對於1550nm波長的光，其色散因數如表3為20 ps/（nm .km)，假設其光譜寬度等於1nm，傳輸距離為L=50公里，則有：
B=132.5/（DxL）GHz=132.5MHz
也就是說，對於模擬波形，採用1550nm波長的光，當傳輸距離為50公里時，傳輸頻寬已經小於132.5 MHz，如果基帶傳輸頻率F為150MHz，那么傳輸距離已經小於50km，況且實際套用中，光源的譜線寬度往往大於1nm。
從上式可以看出，1550nm波長的光在G.652光纖上傳輸時決定其傳輸距離限制的主要是色散因數。
9.2單模
DVI光纖延長器：(可傳輸HDMI音視頻信號)T803-15KM-T (TX) / T803-15KM-R (RX)，本產品致力於解決傳統銅線電纜DVI連線線傳輸距離受限制的問題，採用2芯LC單模光纖傳輸R、G、B信號及數據時鐘Clock信號，在解析度高達1920×1200@60Hz的情況下,可以延伸傳輸距離到15千米。具有EDID讀寫功能，可以將顯示器里的EDID存儲內容讀出並寫到DVI發射模組T803-15KM-T(TX)中，使其能夠適應不同解析度的顯示器系統。
遠距離信號傳輸光纖傳輸的優勢
市面上主要的視頻傳輸線有單根導線、雙絞線、同軸電纜等，不論任何的電纜類型，它們都是作為信號傳輸的一種導體。這些不同類型的電纜，在傳輸不同信號的質量表現也有區別，除了部分特殊的套用，套用於音視頻傳輸的電纜大致以單根導線、雙絞線、同軸線和光纖為主。
1、光纖幾乎不存在任何衰減，只有lc或sc頭自身略有衰減，而且這並不會造成距離上的影響，通常在20dB以內，完全忽略不計。除非這條光纖距離太長，例如長達2.2公里的多模光纖，在傳輸中就徹底沒信號了，否則只要有信號，速度就是與傳送端相當的。
2、抗干擾性強、零掉包率，無論在光纖周圍盤繞著多么複雜的強電，傳輸速度始終保持一致。此外，傳輸過程中掉包現象的機率幾乎為零，測試時200成品多模跳線作為幹線，電信的軟體在滿機時是測不出來。
3、使用壽命很長、兼容性高，市場上一般的光纖可以用到10年甚至更久，這一點銅纜網線是無法相比的。而且兼容性很高，光纖在未來網路高速提升中，無論是1兆10兆甚至未來的萬兆，10萬兆，任何一條跳線都是通用的，不會像銅纜網線那樣有5類6類甚至十幾類，不會存在淘汰的問題。
9.3新紀錄
2011年3月美國洛杉磯舉辦的2011年光纖通訊大會（OFC2011）上展示了最新的光纖傳輸技術。這是德國弗朗霍夫學會海因里希-赫茲研究所與丹麥技術大學研究人員合作完成的，研究人員在長度為29公里的單一玻璃光纖線路上創造了每秒10.2Terabit(太比特)的光纖傳輸速率新世界紀錄，其每秒傳輸的數據量相當於240張DVD光碟。在此之前的世界紀錄是由該研究所創造的每秒2.56Terabit。
2011年12月1日，武漢郵電科學研究院宣布，高速光通信實時傳輸關鍵技術研究取得突破，在一根光纖上，用正交頻分復用技術方式傳輸的數據量超過240Gb/秒，相當於每秒鐘能適時傳輸240部容量為1G、長度為40分鐘的高清電影，又一次刷新世界光通信領域紀錄。
單線光纖
烽火科技集團武漢郵電科學院宣布：該院承擔的“超高速超大容量超長距離光傳輸基礎研究”項目取得新突破，單線光纖傳輸距離由1000公里增加至2240公里。
隨著網際網路套用的爆發性增長，世界各國都在競相發展超高速、超大容量、超長距離的光纖傳輸技術，我國也將此技術列入國家973計畫的重點科研項目。
在此基礎上，武漢市郵科院繼續完成了傳輸總容量17.32TB/秒、2.2億人同時通話、傳輸距離達1000公里的光纖傳輸實驗。這項實驗再次長驅至2400公里，使光纖通信領域的傳輸容量越大、距離則越短這一世界性難題得到破解。
評價
今天，人們使用光纖系統承載數位電視、語音和數字是很普通的一件事，在商用與工業領域，光纖已成為地面傳輸標準。在軍事和防禦領域，快速傳遞大量信息是大範圍更新換代光纖計畫的原動力。儘管光纖仍在初期發展階段，但總有一天光控 飛行控制系統會用重量輕、直徑小又使用安全的光纜取代線控飛行系統。 光導纖維與衛星和其他廣播媒體一起，代表著在航空電子學、機器人學、武器系統、感測器、交通運輸及其他高性能環境使用條件下的商用通信和專業套用的新的世界潮流。
