หลักการทำงานเบื้องต้นของการสื่อสารเส้นใยแสง
               

ในระบบการสื่อสารเส้นใยแสงนั้นจะประกอบด้วยอุปกรณ์พื้นฐาน 3 ส่วน                 สำหรับขั้นตอนพื้นฐานในการทำงานของระบบการสื่อสารเส้นใยแสงจะเริ่มต้นด้วยการแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณแสงก่อน แล้วทำการส่งสัญญาณดังกล่าวไปในเส้นใยแสง ซึ่งระหว่างเส้นทางการส่งถ้าระยะทางไกลมากจะทำให้สัญญาณมีความแรงลดลง ก็จะต้องมีการขยายสัญญาณด้วยการใช้ตัวทวนสัญญาณ(repeater) เมื่อสัญญาณมาถึงปลายทางอุปกรณ์รับแสงก็จะแปลงสัญญาณให้กลับมาเป็นสัญญาณไฟฟ้าดังเดิม

ประวัติความเป็นมา

พัฒนาการของระบบสื่อสารด้วยแสง
                การใช้แสงเพื่อการสื่อสารมีมาตั้งแต่สมัยโบราณ เช่น การใช้กระจกสะท้อนแสงเพื่อส่งสัญญาณข่าวสารระหว่างเรือในทะเล จนกระทั่งในปัจจุบันได้มีการพัฒนาไปสู่ระบบสื่อสารทางแสงผ่านเส้นใยแก้ว

• ค.ศ. 1621 Willebrord Snell ได้ค้นพบกฏซึ่งใช้อธิบายพฤติกรรมของแสงเมื่อเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปตกกระทบอีกตัวกลางหนึ่ง โดยแสงจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงผ่านวัตถุโปร่งแสงได้ และจะสะท้อนกลับในขณะที่ตกกระทบวัตถุทึบแสงซึ่งต่อมาเรียกว่า กฏของสเนล (Snell's law)
• ค.ศ. 1790 มีการสร้างระบบการสื่อสารด้วยแสงขึ้นโดย Claude Chappe ได้แก่ ระบบ Optical Telegraph ซึ่งสามารถส่งสัญญาณในระยะทาง 200 กิโลเมตร โดยใช้เวลา 15 นาที แต่การพัฒนาได้หยุดไปเพราะถูกแทนที่ด้วย Electrical Telegraph ซึ่งสร้างโดย Morse ในกลางศตวรรษที่ 19
• ค.ศ. 1870 John Tyndall พบว่าแสงสามารถเดินทางไปตามลำธารที่มีความโค้งได้ เช่นเดียวกับการเดินทางเป็นเส้นตรง
• ค.ศ. 1880 Alexander Graham Bell ได้พัฒนาระบบโทรศัพท์ที่เขาคิดค้นขึ้น โดยการใช้ลำแสงเป็นตัวส่งสัญญาณแทนสายนำสัญญาณ ซึ่งเรียกว่า ระบบ Photophone แต่เนื่องจากคุณภาพของตัวดีเทคสัญญาณที่ทำจาก Selenium และกระจกไม่ดีพอ ระบบนี้จึงไม่สามารถนำมาใช้งานได้จริง
• ค.ศ. 1897 John Strutt ได้ค้นพบกฏพื้นฐานต่างๆ เพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของแสง
• ค.ศ. 1927 Baird (England) และ Hansell (USA) ได้เสนอแนวความคิดในการใช้เส้นใยแสงที่ไม่ได้หุ้มฉนวน (Uncoated Fiber) ในการส่งสัญญาณภาพสำหรับโทรทัศน์แต่ความคิดนี้ไม่ได้มีการดำเนินการ
• ค.ศ. 1951 ได้มีการพัฒนากล้องที่ใช้เส้นใยแสง (Fiberscope) ขึ้น โดยนิยมใช้งานทางด้านการแพทย์อย่างกว้างขวาง และในช่วงทศวรรษนี้ก็ได้มีการนำเส้นใยแสงมาใช้ในเชิงพาณิชย์ โดยใช้เป็นตัวนำแสงเพื่อส่องสว่างในบริเวณที่เข้าถึงได้ลำบาก ซึ่งเส้นใยแสงที่ใช้ในทศวรรษนี้ไม่เหมาะกับระบบการสื่อสาร เพราะมีอัตราการสูญเสียสูงถึง 1,000 dB/km
• ค.ศ. 1956 นาย N.S. Kapany ชาวอังกฤษซึ่งเป็นผู้พัฒนา Fiberscope ได้กำหนดคำว่า "Fiber Optics" ขึ้นเป็นครั้งแรก
• ค.ศ. 1961 สามารถสร้างแสง LASER จากสารที่เป็น Gas ได้แก่ He-Ne จึงเรียกว่า Gas LASER แต่เนื่องจากว่ามีอายุการใช้งานและอุณหภูมิที่ไม่เหมาะต่อระบบการสื่อสาร
• ค.ศ. 1966 นาย C.Kao และ G.A. Hockham แห่ง Standard Telecommunication Laboratory (STL) ของอังกฤษได้แถลงบทความซึ่งแนะนำว่า ถ้าสามารถกำจัดสารเจือปน (Impurities) ที่มีอยู่ในแก้วออกอย่างเพียงพอจะทำให้อัตราการสูญเสียแสงมีค่าประมาณ 20 dB/km ซึ่งสามารถใช้ในระบบการสื่อสารได้
• ค.ศ. 1970 บริษัท Corning Glass ของ USA สามารถสร้างเส้นใยแสงที่มีอัตราการสูญเสียแสง 20 dB/km ได้สำเร็จ และ USA ยังประสบความสำเร็จในการผลิต Semiconductor LASER ด้วย GaAlAs ซึ่งสามารถทำงานที่อุณหภูมิปกติและปล่อยแสงได้อย่างต่อเนื่อง จึงถือเป็นปีเริ่มต้นของการสื่อสารเส้นใยแสง

ข้อดีและข้อเสีย

                แบนด์วิธกว้าง เนื่องจากความถี่แสงมีค่าประมาณ 10¹³ - 10¹⁶ Hz ทำให้ระบบสื่อสารทางแสงมีแบนด์วิธที่กว้างกว่าระบบอื่นมาก ในปัจจุบันแบนด์วิธของระบบสื่อสารทางแสงมีค่าหลาย GHz ดังนั้นจึงทำให้ระบบสื่อสารทางแสงเป็นระบบที่ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง และมีความจุของข้อมูลมาก

                ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา เนื่องจากเส้นใยแสงทำมาจากซิลิก้า จึงทำให้มีน้ำหนักเบามากเมื่อเปรียบเทียบกับสายเคเบิ้ลที่ทำจากสายทองแดง โดยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยแสงมีขนาดเล็กกว่าเส้นผมของมนุษย์
               

                การแยกทางไฟฟ้า เนื่องจากเส้นใยแสงทำมาจากซิลิก้า หรือพลาสติก ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้า จึงไม่มีปัญหาในการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าไม่มีปัญหาในเรื่องกราวด์ลูป

                ปลอดจากการรบกวน การสื่อสารทางแสงจะปลอดจากปัญหาการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) จากความถี่วิทยุ (RFI) หรือจากพัลซ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการสวิตซ์ (EMP) ทำให้ไม่มีผลการรบกวนต่อข้อมูลข่าวสาร และไม่มีการรบกวนกันเองระหว่างสัญญาณในเส้นใยแสง

                ความปลอดภัยของข้อมูลสูง สัญญาณแสงในเส้นใยแสงจะไม่มีการแผ่ออกจากเส้นใยแสง หรือมีในปริมาณที่น้อยมากๆ ทำให้การสื่อสารแบบนี้มีความปลอดภัยสูง อีกทั้งการลักลอบหรือดักจับข้อมูลข่าวสารยังเป็นไปได้ยากมาก ดังนั้นการสื่อสารทางแสงจึงเหมาะกับระบบที่ต้องการความปลอดภัยของข้อมูลสูง เช่น งานด้านการทหาร และการธนาคาร

                การสูญเสียต่ำมาก การพัฒนาเส้นใยแสงตลอดเวลาที่ผ่านมาเป็นผลทำให้สามารถผลิตเส้นใยแสงที่มีการสูญเสียต่ำมาก โดยเส้นใยแสงในปัจจุบันมีการสูญเสียประมาณ 0.2 dB/km ทำให้สามารถใช้กับการสื่อสารทางไกลได้ดี โดยไม่ต้องมีสถานีทวนสัญญาณ หรือมีจำนวนน้อย

                ความเชื่อถือได้สูง จากการที่ระบบการสื่อสารทางแสงมีสถานีทวนสัญญาณจำนวนน้อย จึงทำให้ระบบมีความเชื่อถือได้สูงเมื่อเปรียบเทียบกับระบบสื่อสารแบบอื่น อีกทั้งยังลดปัญหาค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา โดยปกติอุปกรณ์ทางแสงจะมีอายุการใช้งานไม่ต่ำกว่า 20 - 30 ปี
                ราคาถูก ซิลิก้า หรือทราย ที่ใช้ทำเส้นใยแสงเป็นวัตถุดิบที่มีอยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับสายทองแดงจึงนับว่าเส้นใยแสงมีราคาถูกกว่ามาก