Kuituoptisia järjestelmiä käytetään tiedon siirtämiseen valopulssien muodossa. Yleisimmät kuituoptiikan käyttötarkoitukset ovat televiestinnän aloilla, mukaan lukien kaapelitelevisio, digitaalinen radio ja Internet-viestintä. Kuituoptiset järjestelmät ovat suhteellisen yksinkertaisia ja koostuvat kuituoptisista kaapeleista, joiden läpi optiset signaalit kulkevat, ja muuntimista, jotka muuttavat optisen informaation sähköisiksi signaaleiksi. Joissakin järjestelmissä voi olla myös muuntimia tai kytkimiä, jotka tehostavat kuituoptista signaalia tai siirtävät sen optisten linjojen välillä.
Yksi yleisimmistä kuituoptisten järjestelmien tyypeistä on digitaalinen videojärjestelmä. Tämä järjestelmä pystyy välittämään digitaalisia videosignaaleja, mukaan lukien teräväpiirtokaapelisignaalit, jotka lähetetään televisioihin. Vuonna 2011 monet kaapeliyhtiöt käyttävät edelleen kuitu- ja koaksiaalijärjestelmien yhdistelmää, mutta teollisuus on siirtymässä kohti täydellistä siirtymistä digitaalisiin järjestelmiin, joissa hyödynnettäisiin kuituoptisia kaapeleita.
Äänisignaaleja voidaan lähettää myös kuituoptisten järjestelmien kautta. Usein äänisignaali upotetaan videosignaaliin, mutta ääni voidaan lähettää myös erillisen kuituoptisen kaapelin kautta, kuten digitaalinen radiosignaali. Äänisignaalit lähetetään kuituoptisten järjestelmien kautta samalla tavalla kuin ne lähetetään videojärjestelmien kautta binäärikoodina, jossa valopulssi on joko “päällä” tai “pois”.
On olemassa useita eri aloja, jotka käyttävät kuituoptisia järjestelmiä korkealaatuiseen digitaaliseen kuvantamiseen. Näitä ovat lääketieteen ala ja robotiikka. Molemmat kentät saattavat joutua hankkimaan visuaalista tietoa pieniltä tai vaikeasti tavoitettavilta alueilta. Kuituoptisia järjestelmiä voidaan käyttää tietojen välittämiseen videomonitorille ja tietokonejärjestelmille.
Kuituoptisia järjestelmiä voidaan myös käyttää sallimaan tietokoneiden kommunikoida keskenään. Binaarikoodi voidaan lähettää kuituoptisen kaapelin kautta, joka voi välittää tietoja tietokoneiden välillä. Vaikka suurin osa näistä tiedoista käytetään tietoliikenteessä, niitä voidaan käyttää myös muun tyyppisten tietojen siirtämiseen.
Kuituoptiset järjestelmät koostuvat kuituoptisista kaapeleista, jotka on kiinnitetty lähetin-vastaanottimiin kaapelin molemmissa päissä. Lähetinvastaanottimia käytetään tietojen lähettämiseen ja vastaanottamiseen, mutta optiset signaalit on muutettava sähköisiksi signaaleiksi, jotta tietokoneet voivat tulkita ne. Valoherkkiä puolijohteita käytetään muuntamaan optinen tieto sähköiseksi informaatioksi, ja valodiodit (LEDit) tai laserit muuntavat sähköiset tiedot optisiksi.