המרכיבים הבסיסיים של oתקשורת סיבים פטייםהמערכת מוצגת באיור 1-1. הוא מורכב בעיקר משלושה חלקים: שידור, קליטה ומערכת השידור הבסיסית של סיבים אופטיים המשמשת כערוץ כללי.
(איור 1-1 רכיבים בסיסיים של מערכת תקשורת סיבים אופטיים)
רכיבים בסיסיים של מערכת תקשורת סיבים אופטיים
△סיווג מערכות תקשורת סיבים אופטיים
(1) מדור שידור: בסעיף זה, מקור המידע ממיר מידע משתמש לאות חשמלי גולמי, הנקרא אות בסיס. המשדר האופטי ממיר את אות פס הבסיס לאות המתאים לשידור ערוץ. אם נדרשת אפנון, אות המוצא נקרא אות מאופנן. כדי לשפר את איכות השידור, אות פס הבסיס האנלוגי הזה מומר בדרך כלל לאות-מאופנן בתדר (FM), מאופנן בדופק-תדר (PFM), או מאופנן דופק-ברוחב (PWM), ולבסוף, אות מאופנן זה מוקלט למשדר האופטי.
בין אם מדובר במערכת דיגיטלית או אנלוגית, האות החשמלי הנושא קלט מידע למשדר האופטי מומר לאות אופטי באמצעות אפנון.
(2) גל הנשא האופטי מועבר לקצה המקלט באמצעות קווי סיבים אופטיים, שם המקלט האופטי ממיר את האות האופטי לאות חשמלי. המקלט החשמלי פועל הפוך למשדר החשמלי; הוא ממיר את האות החשמלי המתקבל לאות פס בסיס, אשר משמש לאחר מכן את כיור המידע כדי לשחזר את פרטי המשתמש.
בכל מערכת התקשורת, הטכנולוגיה והציוד המשמשים בתקשורת סיבים אופטיים זהים לאלו בתקשורת בכבלים עבור מקטעי האותות החשמליים לפני המשדר האופטי ואחרי המקלט האופטי. ההבדל היחיד הוא שמערכת השידור הבסיסית של סיבים אופטיים, המורכבת ממשדר אופטי, קווי סיבים אופטיים ומקלט אופטי, מחליפה את שידור הכבלים.
(3) מערכת שידור סיבים אופטיים בסיסית לפי איור 1-1, ניתן לחלק את מערכת השידור הבסיסית בסיבים אופטיים לשלושה חלקים: המשדר האופטי, קו הסיבים האופטיים והמקלט האופטי. תפקידו של המשדר האופטי הוא להמיר את כניסת האות החשמלי מקטע השידור לאות אופטי ולהשתמש בטכנולוגיה משולבת להחדרת האות האופטי לקו הסיבים האופטיים במידה המרבית. ציוד הליבה של המשדר האופטי הוא מקור האור, יחד עם הדרייבר והמאפנן. ביצועי המשדר האופטי תלויים בעצם במאפייני מקור האור. הדרישות למקור האור הן: הספק אופטי פלט גבוה מספיק, תדר אפנון גבוה מספיק, רוחב קו ספקטרלי וזווית סטיית אלומה קטנה ככל האפשר, הספק ואורך גל יציבים וחיי מכשיר ארוכים. נכון לעכשיו, מקורות אור בשימוש נרחב כוללים דיודות פולטות אור-(LED) ודיודות לייזר מוליכים למחצה (או לייזרים, LDs), וכן לייזרים דינאמיים{10}}מודים מבוזרים (DFB) עם רוחב קו ספקטרלי קטן מאוד. בחלק מהמקרים נעשה שימוש גם בלייזרי מוצק-. תפקידו של קו הסיבים האופטיים הוא להעביר את האות האופטי מהמשדר האופטי למקלט האופטי במינימום עיוות והנחתה. קו הסיבים האופטיים מורכב מסיבים אופטיים, מחברי סיבים אופטיים ותקעי סיבים אופטיים. הסיב האופטי הוא הגוף העיקרי של קו הסיבים האופטיים, והמחברים והתקעים הם רכיבים חיוניים. בהנדסה, נעשה שימוש בכבלים אופטיים המחזיקים מספר סיבים אופטיים. מערכות תקשורת סיבים אופטיים פועלות באורכי גל אינפרא אדום קרובים{{20}, ואמצעי השידור לתקשורת סיבים אופטיים הוא קוורץ, שהוא סוג של מוליך גל דיאלקטרי, הוא גוף גלילי, עם מדדי שבירה של ליבה וחיפוי של n₁ ומקדם שבירה של חיפוי של n₂ > ו-n₁. כאשר מתקיים תנאי ההשתקפות המלאה, ניתן להגביל את האור ולהעביר אותו בתוך הליבה. המאפיינים העיקריים של סיבים אופטיים הם הנחתה ופיזור צבע. הנחתה מתבטאת ביחידה של dB/km, ולסיבים אופטיים שלושה חלונות עם אובדן נמוך, עם אורכי גל של:
λ₀=0.85 מיקרומטר (רצועת אורך גל קצר) λ₀=1.31 מיקרומטר (רצועת אורך גל ארוכה)
λ₀=1.55 מיקרומטר (רצועת אורך גל ארוכה)
פיזור הצבע של סיב אופטי נגרם מהעובדה שרכיבים בעלי תדרים שונים בסיב האופטי אינם מתפשטים באותה מהירות, וכתוצאה מכך הרחבת הדופק במהלך השידור. פיזור הצבע מתבטא ביחידות של ps/(km · ננומטר). ההדדיות של מספר האות, כלומר תוצר המרחק המקסימלי של קצב הסיביות- שפיזור הצבע יכול לסבול.
תפקידו של המקלט האופטי הוא להמיר אותות סיבים אופטיים לאותות חשמליים בעלי יחס אות-ל- גבוה מספיק. המרכיב העיקרי של המקלט הוא הפוטו-גלאי, ויש גם מגברים, פילטרים ומעגלים נלווים. הליבה של הפוטו-גלאי היא האלמנט המקבל -אור. הדרישה לפוטו-גלאי היא קצב תגובה גבוה, זרם כהה נמוך ומהירות תגובה גבוהה. נכון לעכשיו, גלאי הצילום הנפוצים בתקשורת סיבים אופטיים הם פוטודיודות PIN (PIN-PD) המבוססות על צומת PN מוליכים למחצה (PIN-PD) ופוטודיודות מפולת (APD).
הפרמטר המאפיין החשוב ביותר של מקלט אופטי הוא הרגישות שלו. רגישות היא אינדיקטור מקיף לאיכותו של מקלט אופטי; הוא משקף את יכולתו של המקלט לקלוט אותות אופטיים חלשים כאשר הוא מותאם למצבו האופטימלי. הרגישות תלויה בעיקר ברעש של הפוטודיודות והמגברים המרכיבים את המקלט האופטי, ומושפעת גם מקצב השידור, הפרמטרים של המשדר האופטי ופיזור קו הסיבים האופטיים. זה גם קשור קשר הדוק לשיעור שגיאות הסיביות הנדרש של המערכת או ליחס האות-ל-הרעש. לכן, רגישות היא גם אינדיקטור חשוב לאיכותה של מערכת תקשורת סיבים אופטיים.
