從相對論觀點研究，物質無不具有雙重性，即波動性與微粒性。物質的波動理論認為光是一種電磁波，因此電磁場理論也適于光波。從微粒論觀點出發，認為光是由一種具有一定能量的光量子流組成的。根據光波的雙重性，可將光纖通信分為經典光纖通信和量子光纖通信兩大類。所謂經典光纖通信，是以光波作為信息載體、以光導纖維作為傳輸介質的通信手段。目前經典光纖通信涉及的方式包括IM/DD(~制/直接檢測)方式、相干光纖通信(也稱外差光纖通信)、光孤子通信、全光纖通信和光波長復用通信等。所謂量子光纖通信，是以光量子作為信息載體、以光導纖維作為傳輸介質的通信手段。光量子通信論的優點在于其通信容量可超過經典光通信幾個數量級。
從原理上看，構成光纖通信的基本物質要素有光纖、光源和光檢測器。光纖通信系統可根據所使用的光波長、傳輸信號形式、傳輸光纖類型和光接收方式的不同，分成各種類型。
1.按傳輸光波長劃分
根據傳輸的波長，可以將光纖通信系統分為短波長光纖通信系統、長波長光纖通信系統以及超長波長光纖通信系統。短波長光纖通信系統工作波長為0.8～O.9μm，中繼距離小于或等于10 km長波長光纖通信系統工作波長為1.0～1.6μm，中繼距離大于100 km超長波長光纖通信系統工作波長大于或等于2μm，中繼距離大于或等于1000 km，采用非石英光纖。
2.按光纖傳導模式數量劃分
根據光纖的傳導模式數量，可以將光纖通信系統分為多模光纖通信系統和單模光纖通信系統。多模光纖通信系統是早期采用的光纖通信系統，目前主要用于計算機局域網當中。單模光纖通信系統是目前廣泛應用的光纖通信系統，它具有傳輸衰減小、傳輸帶寬大等特點。
3.按調制信號形式劃分
根據調制信號的類型，可以將光纖通信系統分為模擬光纖通信系統和數字光纖通信系統。模擬光纖通信系統使用的調制信號為模擬信號，它具有設備簡單的特點，一般多用于視頻信號的傳輸。光纖數字通信系統使用的調制信號為數字信號，它具有傳輸質量高、通信距離長等特點，幾乎適用于各種信號的傳輸，目前已得到了廣泛的應用。
4.按傳輸倍號的調制方式劃分
根據光源的調制方式，可以將光纖通信系統分為直接調制光纖通信系統和間接調制光纖通信系統。由于直接調制光纖通信系統具有設備簡單的特點，因此在目前的光纖通信中得到了廣泛的應用。間接調制光纖通信系統具有調制速率高等特點，所以是一種有發展前途的光纖通信系統，在實際中已得到了部分應用。
5.其他劃分
其他類型的光纖通信系統如下表所示。
其他類型的光纖通信系統
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類 別 |
特 點 |
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相干光纖通信系統 |
光接收靈敏度高，光頻率選擇性好，設備復雜 |
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光波分復用通信系統 |
一根光纖中傳輸多個單/雙向波長，超大容量，經濟效益好 |
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光頻分復用通信系統 |
可大大增加復用光通信，各信道間干擾小，實現技術復雜 |
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光時分復用通信系統 |
可實現超高速傳輸，技術先進 |
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全光通信系統 |
傳輸過程無光電變換，具有光交換功能，通信質量高 |
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副載波復用光纖通信系統 |
數/�；靷�，頻帶寬，成本低，對光源線性度要求高 |
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光孤子通信系統 |
傳輸速率高，中繼距離長，設計復雜 |
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量子光通信系統 |
量子信息論在光通信中的應用 |
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