As fibras ópticas podem transmitir sinais digitais e também sinais analógicos. Atualmente, 90% dos serviços de comunicação mundiais requerem transmissão através de fibras ópticas. Com o desenvolvimento da tecnologia de comunicação por fibra óptica, muitos países ao redor do mundo introduziram sistemas de comunicação por fibra óptica em redes públicas de telecomunicações, redes de retransmissão e redes de acesso.
As redes troncais de transmissão de banda larga de fibra óptica e as redes de acesso estão se desenvolvendo rapidamente e são os principais alvos da pesquisa, desenvolvimento e aplicação atuais. Várias aplicações de comunicações de fibra óptica podem ser resumidas da seguinte forma:
(1) Redes de comunicação: As comunicações de fibra óptica são amplamente aplicadas em redes de comunicação e se tornaram o método dominante nas comunicações modernas. 1) Redes de comunicação globais. Como os sistemas de comunicação de fibra óptica podem ter distâncias de retransmissão muito longas, podem ser projetadas linhas subaquáticas de fibra óptica que abrangem os oceanos, como cabos ópticos submarinos através dos oceanos Atlântico e Pacífico, e linhas troncais de cabos ópticos intercontinentais através do continente euro-asiático. O primeiro sistema de comunicação por fibra óptica através do Atlântico (TAT-8) começou a operar no final de 1988, o que foi realizado 32 anos após a inauguração do primeiro sistema telefônico por cabo coaxial de cobre (TAT-1).
O sistema de comunicação de fibra óptica TAT-8 abrangeu uma distância de aproximadamente 6×10³km entre a costa leste dos Estados Unidos e a Europa e poderia fornecer uma capacidade total de quase 40.000 canais de voz, demonstrando a superioridade das comunicações de fibra óptica em termos de capacidade. Em comparação com os cabos coaxiais, os cabos ópticos são muito mais leves, tornando-os mais fáceis de transportar e instalar. Além disso, se forem usadas fibras ópticas e amplificadores ópticos de menor perda, a necessidade de repetidores pode ser reduzida ou eliminada. Atualmente, existem cabos ópticos em todos os oceanos e na maioria dos mares do mundo, formando pontes de comunicação de alta velocidade.
Redes públicas de telecomunicações de vários países. Os cabos ópticos têm as vantagens de tamanho pequeno e grande capacidade de informação, tornando-os a melhor alternativa aos cabos de par trançado-de cobre tradicionais no estágio atual. As linhas troncais nacionais de primeiro{3}}nível da China, as linhas troncais provinciais de segundo-nível e os ramais abaixo do nível do condado foram basicamente convertidos em fibra óptica.
Várias redes de comunicação especializadas. Os sistemas de fibra óptica usados para comunicação, comando, despacho e monitoramento em energia elétrica, ferrovias, defesa nacional e outros departamentos utilizam principalmente a resistência à interferência eletromagnética de fibras ópticas e a transmissão e recepção-de sinais de vídeo em tempo real.
Comunicações especiais. As fibras ópticas têm resistência à corrosão extremamente forte, e o uso de cabos ópticos em ambientes inflamáveis e explosivos em petróleo, produtos químicos, mineração de carvão e outros departamentos proporciona maior segurança.
O uso de sistemas de comunicação de fibra óptica dentro de aeronaves, navios de guerra, submarinos, mísseis e espaçonaves aproveita as características das fibras ópticas de serem leves, de tamanho pequeno, resistentes à interferência eletromagnética e sem radiação de sinal.
(2) Redes locais e redes de longa distância que constituem a Internet: Os sistemas de comunicação de fibra óptica são particularmente adequados para a transmissão de dados em formato digital. As interconexões entre unidades centrais de processamento (CPUs) e dispositivos periféricos, entre CPUs e memória e entre múltiplas CPUs podem ser realizadas usando fibras ópticas. As taxas de transmissão de redes locais e redes de longa distância que usam fibras ópticas aumentaram para 100 Mbit/s e 1 Gbit/s e podem fornecer conexões de alta-velocidade entre redes locais. A transmissão de fibra óptica pode ser usada para redes locais e redes de longa distância com diversas topologias de rede.
(3) Redes troncais e de distribuição de redes de televisão a cabo, sistemas de televisão industriais: sinais de estações terrenas de satélite, linhas de micro-ondas, transmissões de televisão-recebidas por antena e programas de televisão-produzidos por si próprios podem ser conectados a centros de distribuição por meio de fibras ópticas. As fibras ópticas podem ser conectadas diretamente às redes de distribuição de vídeo nas linhas terminais do usuário. Vários canais de televisão podem ser transmitidos simultaneamente usando múltiplas fibras ópticas mutuamente isoladas em um cabo óptico ou através de multiplexação por divisão de frequência em uma única fibra óptica. As redes de comunicação por fibra óptica também podem ser aplicadas à transmissão de dados em sistemas de monitoramento e controle automático de fábricas, bancos, shopping centers, transportes e departamentos de segurança pública.
(4) Redes de acesso de fibra óptica de serviços integrados: As redes de acesso de fibra óptica são divididas em redes de acesso ativo e redes de acesso passivo, que podem realizar acesso integrado a redes principais para telefone, dados, vídeo (televisão de conferência, videofone, etc.) e serviços multimídia, fornecendo vários serviços comunitários.
(5) Sensores de fibra óptica: A rigor, os sensores de fibra óptica não pertencem à categoria de comunicações. No entanto, os sensores de fibra óptica são um campo de aplicação extremamente importante da fibra óptica. Sensores de fibra óptica têm sido aplicados com sucesso em áreas como medição de temperatura, medição de pressão, medição de posição rotacional e translacional e medição de profundidade de líquidos. Para alguns sensores, as fibras ópticas têm funções duplas: primeiro, o próprio sensor depende de certas características sensíveis da fibra óptica; segundo, as informações são coletadas e transmitidas através da fibra óptica para o terminal de saída de informações.
A verdadeira aplicação deste meio peculiar de fibra óptica ainda é apenas a substituição de fios de cobre por fibras ópticas nas redes de telecomunicações existentes, o que melhorou um pouco o desempenho das redes de comunicação e reduziu custos, mas a topologia da rede ainda é basicamente o modelo anterior ao surgimento das comunicações de fibra óptica. O potencial das comunicações por fibra óptica não foi totalmente realizado e a aplicação da tecnologia de comunicação por fibra óptica nas actuais redes de comunicação ainda é uma aplicação clássica. Com a tendência de todas-as redes de comunicação óptica serem desencadeadas em todo o mundo, os sistemas de fibra óptica não são usados apenas para transmitir sinais, mas a comutação, a multiplexação, o controle e o roteamento também são concluídos no domínio óptico, construindo assim verdadeiras redes de comunicação de fibra óptica.
