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光ファイバー送信機および受信機（トランシーバー）
光ファイバー伝送システム（データリンク）はすべて、上図のように動作します。光ファイバーの一方の端に送信機を、もう一方の端に受信機を配置することで構成されます。ほとんどのシステムは、一方の光ファイバーで一方向に伝送し、もう一方の光ファイバーで逆方向に伝送することで、全二重通信を実現します。
ほとんどのシステムでは、送信部と受信部の両方を1つのモジュールに 統合した「トランシーバー」が使用されています。送信部は電気入力を受け取り、レーザーダイオードまたはLEDからの光出力に変換します。送信部からの光はコネクタを介して光ファイバーに結合され、光ファイバーケーブル設備を通じて伝送されます。光ファイバーの端からの光は受信部に結合され、そこで検出器によって電気信号に変換されます。この電気信号は、受信機器で使用できるように適切に調整されます。
光ファイバー送信機に使用される光源は、いくつかの基準を満たす必要があります。つまり、正しい波長であること、データを送信するために十分な速度で変調できること、そして効率的に光ファイバーに結合されることが必要です。
一般的に使用される光源は、LED、ファブリ・ペロー（FP）レーザー、分布帰還型（DFB）レーザー、垂直共振器面発光レーザー（VCSEL）の4種類です。いずれも電気信号を光信号に変換しますが、それ以外は全く異なるデバイスです。これら3つはすべて小型の半導体デバイス（チップ）です。LEDとVCSELは半導体ウェハ上に製造され、チップの表面から光を放射しますが、FPレーザーはチップ中央に形成されたレーザー共振器からチップの側面に光を放射します。
LEDはレーザーに比べて出力がはるかに低く、光出力パターンが大きく拡散するため光ファイバーへの接続が難しく、マルチモード光ファイバーでの使用に限られます。レーザーは光出力が小さく、シングルモード光ファイバーへの接続が容易なため、長距離高速リンクに最適です。LEDの帯域幅はレーザーに比べてはるかに狭く、最大約250MHz（約200Mbps）までのシステムでしか動作しません。レーザーは非常に高い帯域幅を備えており、ほとんどの場合、10GHz（約10Gbps）をはるかに超える帯域幅で使用できます。
LEDとVCSELはその製造方法のおかげで安価に製造できます。レーザーはデバイス内部にレーザーキャビティを作るのがより難しく、チップを半導体ウェハから分離し、両端をコーティングする必要があるため、レーザーの良否をテストする前にコストが高くなります。
LEDは帯域幅が限られているのに対し、レーザーはあらゆるタイプが非常に高速です。LEDと両タイプのレーザーのもう一つの大きな違いは、スペクトル出力です。LEDはスペクトル出力が非常に広いため、光ファイバー内で波長分散の影響を受けますが、レーザーはスペクトル出力が狭いため、波長分散の影響はごくわずかです。長距離伝送やDWDMシステムで使用されるDFBレーザーは、スペクトル幅が最も狭いため、最長リンクでも波長分散を最小限に抑えることができます。DFBレーザーは直線性も非常に高い（つまり、光出力が電気入力に直接追従する）ため、AM CATVシステムの光源として使用できます。
これらのデバイスの選択は、主に速度とファイバーの互換性によって決まります。マルチモードファイバーを使用する多くの構内システムが1Gb/sを超えるビットレートになったため、LEDはレーザー（主にVCSEL）に置き換えられました。LEDの出力は非常に広いですが、レーザーは非常に集光性が高く、ファイバー内の光源のモードフィルが大きく異なります。VCSEL（または任意のレーザー）の入射角が制限されるため、ファイバーの実効帯域幅は高くなりますが、レーザーにはレーザー最適化ファイバー（通常はOM3）が適しています。
送信機の電子回路はシンプルです。入力パルス（電圧）を高精度の電流パルスに変換し、光源を駆動します。レーザーは通常、低電圧の直流バイアス電流で駆動され、そのバイアス電流よりも高い電圧で変調することで速度を最大化します。
光ファイバー受信機 用検出器
受信機は半導体検出器（フォトダイオードまたは光検出器）を用いて光信号を電気信号に変換します。シリコンフォトダイオードは短波長リンク（POFでは650nm、ガラスMMファイバーでは850nm）に使用されます。長波長システムでは通常、InGaAs（インジウムガリウムヒ素）検出器が使用されます。これはゲルマニウムよりもノイズが低いため、より高感度な受信機を実現できるためです。
パッケージ
トランシーバは通常、ギガビットデータリンク用のXFPモジュール(L)やXenpak(R)のような業界標準のパッケージに収められています。XFPモジュールは、光端でデュプレックスLCコネクタに接続し、もう一端で標準の電気インターフェースに接続します。Xenpakは10ギガビットネットワーク用ですが、SCデュプレックス接続を使用します。どちらもメディアコンバータに似ていますが、内蔵機器から電源供給を受けます。
パフォーマンス
銅線や無線伝送と同様に、光ファイバーデータリンクの性能は、受信機から出力された再変換された電気信号が送信機への入力とどれだけ一致するかによって決まります。データリンクの性能に関する議論は、光から電気への変換を行うトランシーバーにも直接適用されます。
トランシーバーのメーカーは皆、製品の受信感度（おそらく必要最小電力）と、光源から光ファイバーに結合される最小電力を規定しています。これらの仕様は、最終的に現場で使用される製品のデータリンク仕様となります。
全てのデータリンクは、リンクの電力バジェットによって制限されます。電力バジェットとは、送信機の出力電力と受信機の入力電力要件の差です。受信機の動作範囲は、受信機の信号対雑音比（S/N比）によって決まります。S/N比は一般的にアナログリンクで使用され、ビット誤り率（BER）はデジタルリンクで使用されます。BERは実質的にS/N比の反比例関係にあります。
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