I sistemi di comunicazione in fibra ottica si basano su alcuni componenti chiave:
1. Trasmettitori ottici, che solitamente utilizzano laser a semiconduttore (VCSEL), laser a fibra e modulatori ottici
2.Ricevitore ottico che utilizza fotodiodo (diodo a valanga)
3.Fibra ottica, ottimizzata per perdita, proprietà della guida d'onda, dispersione e non linearità
4. Modulo di compensazione della dispersione
5. Gli amplificatori a semiconduttore e in fibra (principalmente amplificatori in fibra drogata con erbio e talvolta amplificatori Raman) vengono utilizzati per mantenere una potenza del segnale sufficiente durante la trasmissione in fibre ottiche lunghe o per amplificare il segnale prima che venga rilevato.
6.Filtri ottici (utilizzando reticoli in fibra di Bragg) e accoppiatori
7. Interruttori e multiplexer ottici (utilizzando griglie di guida d'onda in serie), ad esempio, multiplexer ottici add/drop (OADM) possono separare o aggiungere canali di lunghezza d'onda nei sistemi WDM
8.Interruttore ottico controllato elettricamente
9.Dispositivo di rigenerazione del segnale (rigeneratore elettrico o ottico), recupero dell'orologio
10.Vari dispositivi elettronici per l'elaborazione o il controllo del segnale
11.Computer e software per controllare il funzionamento del sistema
Nelle comunicazioni in fibra ottica, i componenti ottici ed elettrici sono solitamente integrati in circuiti integrati fotonici. I progressi in quest’area tecnologica consentiranno di estendere le comunicazioni in fibra ottica alle case (fiber-to-the-home) e agli uffici.