实用的光纤数字通信系统都是用二进制PCM信号对光源进行直接强度调制的。光发送机输出的经过强度调制的光脉冲信号通过光纤传输到接收端。由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路损耗、甚至色散等因素的影响及限制，光端机之间的最大传输距离是有限的。

例如，在1.31µm工作区34Mb/s光端机的最大传输距离一般在50~70km，140Mb/s光端机的最大传输距离一般在40~60km。如果要超过这个最大传输距离，通常考虑增加光中继器，以放大和处理经衰减和变形了的光脉冲。光中继器常采用光电再生中继器，即光一电-光中继器，这相当于光纤传输的接力站。如此，就可以把传输距离大大延长。

光中继器的功能是补偿光的衰减，对失真的脉冲信号进行整形。当光信号在光纤中传输一定距离后，光能衰减，从而使信息传输质量下降。为了克服这一特点，在大容量、远距离光纤通信系统中，每隔一段距离设置一个中继器，保证光纤高质量远距离传输。这种系统也叫光纤中继通信。

为便于维护，光中继器应具有公务联络、监控、告警等功能，有的还具有区间通信功能。