Lĩnh vực ứng dụng của thông tin liên lạc bằng cáp quang rất rộng rãi, chủ yếu được sử dụng trong các đường trục điện thoại nội hạt. Đến đây có thể phát huy hết lợi thế của truyền thông cáp quang, dần thay thế dây cáp và được sử dụng rộng rãi. Nó cũng được sử dụng cho liên lạc đường dài trong quá khứ, chủ yếu dựa vào cáp, vi sóng và liên lạc vệ tinh. Bây giờ nó đang dần sử dụng truyền thông cáp quang và đã hình thành một phương thức truyền bit thống trị trên toàn cầu; nó được sử dụng trong các mạng truyền thông toàn cầu và mạng viễn thông công cộng ở nhiều quốc gia khác nhau (chẳng hạn như quốc gia đầu tiên của Trung Quốc. Nó cũng được sử dụng để truyền dẫn truyền hình màu chất lượng cao, giám sát và điều phối địa điểm sản xuất công nghiệp, giám sát và chỉ huy điều khiển giao thông, mạng truyền hình cáp đô thị, và hệ thống ăng ten chung (CATV). Nó được sử dụng trong mạng cục bộ cáp quang và các hệ thống khác như máy bay, tàu vũ trụ, tàu thủy, hầm mỏ, sở điện, quân sự, ăn mòn và bức xạ, v.v.
Hệ thống truyền dẫn cáp quang chủ yếu bao gồm: bộ phát quang, bộ thu quang, đường truyền cáp quang, bộ lặp quang và các thiết bị quang thụ động khác nhau. Để đạt được liên lạc, tín hiệu băng tần cơ sở phải được xử lý bởi thiết bị đầu cuối điện và gửi đến hệ thống truyền dẫn cáp quang để hoàn tất quá trình liên lạc.
Nó thích hợp cho hệ thống truyền thông tương tự sợi quang, nhưng cũng thích hợp cho hệ thống truyền thông kỹ thuật số sợi quang và hệ thống truyền thông dữ liệu. Trong một hệ thống truyền thông tương tự sợi quang, xử lý tín hiệu điện đề cập đến quá trình xử lý như khuếch đại và điều chế trước tín hiệu băng gốc, trong khi xử lý ngược tín hiệu điện là quá trình nghịch đảo của quá trình xử lý gốc, nghĩa là xử lý như giải điều chế và khuếch đại. Trong các hệ thống truyền thông kỹ thuật số sợi quang, xử lý tín hiệu điện đề cập đến việc khuếch đại, lấy mẫu và lượng tử hóa tín hiệu băng gốc, cụ thể là điều chế mã xung (PCM) và xử lý mã hóa dòng, v.v. và xử lý ngược tín hiệu điện cũng là quá trình nghịch đảo của duyên khởi. Đối với truyền thông cáp quang dữ liệu, xử lý tín hiệu điện chủ yếu bao gồm khuếch đại tín hiệu, khác với hệ thống truyền thông kỹ thuật số ở chỗ nó không yêu cầu chuyển đổi mã.
