Волоконно-оптичні системи зв’язку покладаються на деякі ключові компоненти:
1. Оптичні передавачі, зазвичай із використанням напівпровідникових лазерів (VCSEL), волоконних лазерів і оптичних модуляторів
2. Оптичний приймач з використанням фотодіода (лавинний діод)
3. Оптичне волокно, оптимізоване для втрат, властивостей хвилеводу, дисперсії та нелінійності
4. Модуль компенсації дисперсії
5. Напівпровідникові та волоконні підсилювачі (головним чином волоконні підсилювачі, леговані ербієм, а іноді раманівські підсилювачі) використовуються для підтримки достатньої потужності сигналу під час передачі в довгих оптичних волокнах або для посилення сигналу до того, як він буде виявлений.
6. Оптичні фільтри (з використанням волоконних бреггівських решіток) і розгалужувачі
7. Оптичні комутатори та мультиплексори (з використанням хвилеводних решіток), наприклад, оптичні мультиплексори додавання/відведення (OADM) можуть розділяти або додавати канали довжини хвилі в системах WDM
8. Оптичний перемикач з електричним керуванням
9. Пристрій регенерації сигналу (електричний або оптичний регенератор), відновлення годинника
10. Різноманітні електронні пристрої для обробки або керування сигналами
11.Комп’ютери та програмне забезпечення для керування роботою системи
У волоконно-оптичних комунікаціях оптичні та електричні компоненти зазвичай інтегровані у фотонні інтегральні схеми. Прогрес у цій технологічній галузі дозволить поширити волоконно-оптичний зв’язок до дому (волокно до дому) та офісів.