人类很早就认识到用光可以传递信息， 2000 多年前我国就有了用光传递远距离信息的设施—— 烽火台；后来有用灯光闪烁、旗语等传递信息的方法。以发明电话而著名的发明家贝尔也在光通信方面作过贡献， 1880 年， 他利用太阳光作光源，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了 213 米。用大气作为传输介质，损耗很大，而且无法避免自然气象条件的影响和各种外界的干扰，最多只能传几百米远。人们不得不寻求可以在封闭状态下传送光信号的办法。例如用波导管、棱镜、透镜折射的光束导管等。不过这些波导结构复杂，难以实现实用导光的目的。玻璃纤维也是一种能把光信号封闭在其中的光的波导。

玻璃光纤简称光纤，人们用它制造了在医疗上用的内窥镜，例如做成胃镜，可以观察到距离一米左右的体内情况。但是它的衰减损耗很大，只能传送很短的距离。直到 20 世纪 60年代，最好的玻璃纤维的衰减损耗仍在每公里 1000 分贝以上。每公里 1000 分贝的损耗是什么概念呢？每公里 10 分贝损耗就是输入的信号传送 1 公里后只剩下了十分之一， 20 分贝就表示只剩下百分之一， 30 分贝是指只剩千分之一……1000 分贝的含意就是只剩下亿百分之一， 是无论如何也不可能用于通信的。因此，当时有很多科学家和发明家认为用玻璃纤维通信希望渺茫， 失去了信心， 放弃了光纤通信的研究。就在这种情况下， 1966 年 7 月， 英国标准电信研究所的英藉华人高锟博士和霍克哈姆就光纤传输的前景发表了具有重大历史意义的论文，论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因，大胆地预言，只要能设法降低玻璃纤维的杂质，就有可能使光纤的损耗从每公里 1000 分贝降低到 20 分贝／公里，从而有可能用于通信。这篇论文鼓舞了许多科学为实现低损耗的光纤而努力。 1970 年， 美国康宁玻璃公司的卡普隆博士等三人， 经过多次的试验， 终于研制出传输损耗仅为 20 分贝／公里的光纤。这样低损耗的光纤，在当时是惊人的成功，使光纤通信有了实现的可能。

光纤通信的另一重要技术是光通信的光源，因为传送光信号不能用普通的光。 太阳光、 灯光的频率和相位是杂乱的，不能用于大容量的通信。 1960 年美国人梅曼发明了红宝石激光器，从而人们获得了性质与电磁波相同、而且频率和相位都稳定的光——激光，这才使人们进入了近代光通信的时代，但是红宝石激光器还不能在室温条件下连续工作。又经过多年的研究试制， 1970 年贝尔研究所的林严雄等（人研制出能在室温下连续工作的半导体激光器，这种激光器只有米粒大小。尽管最初的激光器的寿命很短，但这种激光器已被认为可以作为光纤通信的光源。由于光纤和激光器的重大突破，使光纤通信有了实现的可能，因此 1970 年被认为是值得纪念的光纤传输元年。

1970 年这两项关键技术的重大突破， 使光纤通信开始从理想变成可能，立即引起了各国电信科技人员的重视，竞相进行研究和实验。 1974 年美国贝尔研究所发明了低损耗光纤制作法（ CVD 法，即汽相沉积法），使光纤损耗降低到 1 分贝／公里； 1977 年， 贝尔研究所和日本电报电话公司几乎同时研制成功寿命达 100 万小时（实用中 10 年左右） 的半导体激光器， 从而有了真正实用的激光器。 1977 年， 世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用，速率为 45Mb／ s。进入实用阶段以后，光纤通信的应用发展极为迅速，应用的光纤通信系统已经多次更新换代。 70 年代的光纤通信系统主要是用多模光纤， 应用光纤的短波长（ 850 纳米） 波段，（1 纳米=1000 兆分之一米，即 10-9 米）。 80 年代以后逐渐改用长波长（ 1310 纳米）， 光纤逐渐采用单模光纤，到 90 年代初，通信容量扩大了 50 倍，达到 2.5Gb／ s。进入 90 年代以后，传输波长又从 1310 纳米转向更长的 1550 纳米波长，并且开始使用光纤放大器、波分复用（ WDM）技术等新技术。通信容量和中继距离继续成倍增长。广泛地应用于市内电话中继和长途通信干线，成为通信线路的骨干。我国从 1974 年开始光纤通信的研究，到 80 年代末，光纤通信的关键技术已达到国际先进水平。从 1991 年起， 我国已不再建长途电缆通信系统，而大力发展光纤通信。在“八五”期间，建成了含 22 条光缆干线、总长达 33000 公里的“八横八纵” 大容量光纤通信干线传输网。 1999 年 1 月， 我国第一条最高传输速率的国家一级干线（济南—— 青岛） 8×2.5Gb／ s 密集波分复用（ DWDM）系统建成，使一对光纤的通信容量又扩大了 8 倍。