實用的光纖數(shù)字通信系統(tǒng)都是用二進制PCM信號對光源進行直接強度調(diào)制的。光發(fā)送機輸出的經(jīng)過強度調(diào)制的光脈沖信號通過光纖傳輸到接收端。由于受發(fā)送光功率、接收機靈敏度、光纖線路損耗、甚至色散等因素的影響及限制，光端機之間的最大傳輸距離是有限的。

　　例如，在1.31μm工作區(qū)34Mb/s光端機的最大傳輸距離一般在50～70km，140Mb/s光端機的最大傳輸距離一般在40～60km。如果要超過這個最大傳輸距離，通常考慮增加光中繼器，以放大和處理經(jīng)衰減和變形了的光脈沖。光中繼器常采用光電再生中繼器，即光一電－光中繼器，這相當(dāng)于光纖傳輸?shù)慕恿φ?。如此，就可以把傳輸距離大大延長。

　　光中繼成本過高，光放大器出來后一般都使用光放大器代替光中繼作用，一般常用放大器有摻鉺光放（EDFA）和拉曼散射放大器，也有新出的色散補償放大器補償色散。

　　數(shù)字光纖通信中繼器由光檢測器與前置放大器、主放大器、判決再生電路、光源與驅(qū)動電路等組成，其基本功能是再放大（re-amplifying）、再整形（re-shaping）和再定時（re-timing）。具有這三種功能的中繼器稱為3R中繼器；而僅具有前兩種功能的中繼器稱為2R中繼器。經(jīng)再生后的輸出脈沖，完全消除了附加的噪聲和畸變，即使在由多個中繼站組成的系統(tǒng)中，噪聲和畸變也不會積累，這就是數(shù)字通信作長距離通信時最突出的優(yōu)點。由于光放大器已趨于成熟，它可作為1R（re-amplifying）中繼器（僅僅放大）代替3R或2R中繼器，構(gòu)成全光光纖通信系統(tǒng)，或與3R中繼器構(gòu)成混合中繼方式，可大大簡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，是發(fā)展方向。

　　附圖是3R再生向1R再生的轉(zhuǎn)變示意圖。

　　光中繼器設(shè)備結(jié)構(gòu)視安裝地點而不同。機架式的光中繼器安裝于中間局機房內(nèi)，其結(jié)構(gòu)應(yīng)與機房中的光端機、數(shù)字復(fù)接設(shè)備及其機架結(jié)構(gòu)相一致。每個子架的光中繼器都應(yīng)包括兩個接收單元和兩個發(fā)送單元，以構(gòu)成一個雙向中繼器。電源由所在局站供給。箱式或罐式的光中繼器，可直接埋設(shè)于地下、人孔中，或架空于線路電桿上。箱體須有良好的密封、防腐蝕等性能。電源由本地供電或采用經(jīng)銅線對端遠程供電。