在光傳輸不到30年的歷史上，發展初期主要是以電信傳輸為主，不過由於技術的精進與不同需求的增加，近10年光纖應用發展也逐漸擴增到光區域網路及有線電視光傳輸市場，因為光通訊的傳輸必須是相當精確，所以連帶地也帶動了光通訊量測市場的興起。
光纖通訊系統的應用目前大致可分為三大類：電信光傳輸方面、光纖區域網路方面、有線電視方面，底下就一一加以探討。
1.電信光傳輸方面
電信光傳輸設備為光通訊產業的最大應用者
在最早期的電信架構上，是由一中央交換機（Centralized Switch，或稱交換所）與各用戶（End User）直接連線，稱為中央交換網路（見圖二），單一線路只服務一個最終用戶，但由於各用戶間所處的距離長短不一，為避免長距離線路侷限於只被一位使用者佔用，造成通訊設備因無效率的運用而形成的浪費，所以階層網路（Hierarchical Network）也就衍生而成。階層網路的架構（見圖三），原則上在地方是由『交換所』及用戶所組成的中央交換網路負責，各中央交換網路再以頻寬較大的『幹線』（Carrier Trunks）相互連接，並用多工（Multiplexing）的方式以增加幹線的傳輸容量，現在使用較多的多工技術是以『分時多工』（Time Division Multiplexing，TDM）為主；在階層網路下，由於地區性的通訊交由各地區的中央交換網路處理，而長途通訊才會經由多工機再透過幹線來傳輸，因此地區性通訊與長途通訊的資源使用都可得到較有效率的分配，並且能夠獲得較大的傳輸容量。
圖二：中央交換網路架構（Centralized Switching）
圖三：階層網路架構（Hierarchical Network）
光纖傳輸的頻寬與速度遠優於銅質電纜
在過去的電信架構中，由於單一的語音傳輸管道（voice channel）只需要64Kbps的頻寬即可，所以在各地區交換所間的幹線大多只使用可容納較高傳輸量的銅質電纜作為連接的媒介，例如DS3(或稱T3，44.736Mbps)及E3（34.368Mbps）…等，不過隨著電信傳輸量的增加，過去銅質幹線的頻寬已逐漸不敷使用，因此擁有較高傳輸容量的光纜也就開始運用在幹線上，甚至已經開始取代銅質電纜；在傳統的光纖系統中，光纖的傳輸速度都是銅質電纜的數倍以上，例如在同步光纖網路系統/同步數位階層（SONET/SDH）中，較低光纖傳輸速率的OC-3速率都可達155Mbps，速度將近銅纜E3的5倍，如果以較高光纖傳輸速率的OC-192（10Gbps）來說，其速度更是接近E3的300倍（見表三） 。
表三、銅纜與光纖傳輸速度比較
隨著光纖技術的應用增加，SONET/SDH的光纖傳輸協定標準也就被制訂出來，SONET（Synchronous Optical Network，同步光纖網路）與SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數位階層）的基本架構都是以同步傳送模式作為基礎，只是SONET是由美國訂定的光纖傳輸標準（美規），SDH是ITU（International Telecommunication Union）根據SONET為藍本，之後再訂定改編適用於美國以外的全球同步傳輸標準，此標準除了適用於光纖網路外，也適用於其他以『同步傳輸』為標準的傳輸方式。目前在全球許多國家的長途骨幹網路上都已普遍採用SONET/SDH的光纖網路，大多以提供2.5Gbps、5Gbps、或10Gbps的系統為主，在中繼幹線上則是OC-3及OC-12為多數。
ATM架構可使光纖網路更具有彈性與擴充性
不過因為SONET/SDH等同步傳輸技術具有部分先天上的限制及數據資訊傳輸的增加，ATM網路傳輸將會成為未來另一重要的骨幹傳輸架構，未來新一代的骨幹網路許多都會採用ATM架構。ATM（Asynchronous Transfer Mode，非同步傳輸模式）正如其名為一種非同步的傳輸方式，最主要特別的地方即是運用許多固定長度的訊框(Fixed-length Cells) (53 bytes)進行資訊傳輸，此運送方式可提供有時間先後性的資料（如語音及影像）進行高速（2.5Gbps以上）傳輸，並且可以達到『品質服務』（Quality of Service，QoS）的保證。由於ATM具有網路建構彈性、未來設備擴充性、及傳輸速度…等特性，所以ATM的崛起也將助益於光纖網路的發展與盛行，能使光纖傳輸發揮更大的效用。WDM與DWDM等多工技術的出現，可以使光纖傳輸更有效率，大大地提高光纖通訊的應用範圍。
雖然SONET/SDH的光纖傳輸方式為目前較普及的傳輸方式，不過由於SONET架構上的光纖資訊都是只能以單頻率（也就是單色）的方式傳輸，在目前頻寬需求殷切的時代來說似乎較不符合效益，所以也就有了以不同波長作為多工的『分波多工』（Wavelength Division Multiplexing，WDM）技術，WDM的簡單原理就是利用一條光纖傳輸兩個或以上不同波長（顏色）的光訊號以達到增加容量或頻寬的多工效果；最近幾年，光纖多工的技術又更進一步達成了『高密度分波多工』（Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM），所謂DWDM與WDM原理類似，只不過DWDM可以高密度的方法讓八個以上不同波長的光資訊同時透過一條光纖傳輸，以現今的技術最多可將約80筆的資料封包多工放在單一光纖上傳輸，以充分達到寬頻的效果，並且大大地降低光纖通訊的傳輸成本；如果以DWDM的技術再配合摻鉺光纖放大器（EDFA）的運用，現在已成為有線通訊增加傳輸容量的最佳解決方式。
2.光纖區域網路方面
人們對於頻寬的需求帶動了光纖區域網路的發展
如前所述，由於價格高昂及需求的問題，所以早期光纖發展僅限於長途通訊幹線上的運用，不過近幾年在通訊量的快速增加及網際網路的爆炸性成長下，光纖網路的應用已從過去的長途運輸（Long Haul Transport）的骨幹網路擴展到大城市運輸（Metro Transport）的區幹線，未來一、二年更會因為Datacom流量的增加、技術的進步、及光通訊成本的下降，而使光通訊的應用再度向接取端傳輸（Edge Transport）的中繼幹線（如Fiber to the Building…等）發展。
雖然光纖產品的售價快速下降，但由於光纖產品價格要降到一般消費者可以接受的範圍及實際工程架設的困難，所以在短期內光纖到桌（Fiber to the Desk，FTTD）應仍是不多見，不過在光纖區域網路的骨幹上卻是未來一年內即可見到。目前在光纖區域網路的主流是Fast Ethernet（100Mbps以上）及Gigabit Ethernet（1Gbps以上），由於光區域網路在成本的考量上比電信骨幹網路較為重要，所以其光源大多使用成本低廉的LED及新發展的VCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser、垂直共振腔表面放射雷射），將增加光纖區域網路的普及性。
目前區域光纖網路的普及僅限於骨幹上，不過根據評估此市場就不遜於電信骨幹網路的市場，如果未來因光纖產品價格的下降而可達到FTTD，則相關的主、被動元件市場的龐大將是無可言語。
3.有線電視光傳輸方面
有線電視的雙向傳輸帶動了HFC的興起，也增加了對於光纖光纜的需求
早期有線電視傳輸的介質是採用同軸電纜（Coaxial Cable）傳輸，整個同軸電纜所運用的頻帶也只有從50MHz到550MHz，大約可放送100個頻道，其他剩餘的頻帶卻因沒有使用而形成浪費，之後因為HFC（Hybrid Fiber Coaxial、光纖同軸電纜）架構及雙向傳輸的出現，因此有線電視系統也可運用在數據資料的傳輸。HFC主要是用光纖將訊號從頭端（Head-end）傳送到在用戶附近的光投落點（Optical Network Unit、ONU），之後再用同軸電纜以串接的方式將高品質的射頻訊號送到500~1000個用戶處。
HFC用50~550MHz的頻帶下載電視節目，另運用550~750MHz的頻帶以調變的方式進行數據、影像、或電話…等數位的下載服務，此外再用5~35MHz的頻帶作為訊號的上行使用。
由於這兩年運用同軸電纜作雙向傳輸的市場呈現倍數的成長，過去舊型的傳統線纜架構都必須重新鋪設HFC，所以有線電視傳輸市場也將成為光纖傳輸設備與零組件快速成長的另一動力。
中華民國 99.05.18
(本資料截取於網路)
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