光纤通信是利用光纤作为传输介质，将信息以光信号的形式进行编码、调制、发送、接收和解码的一种通信方式。光纤通信具有传输速率高、容量大、损耗小、抗干扰性强等优点，是现代信息技术的重要组成部分。
光纤通信原理与系统是研究光纤通信的基本理论、技术和设备的一门学科。它涉及到光纤通信的基本概念、光纤的结构和特性、光纤的连接和耦合、光纤的传输特性和损耗机制、光纤的分布式传感等内容。它还涉及到光纤通信系统中的主要组成部分，如光源、光探测器和光放大器，以及它们的工作原理、性能指标和选择标准。
光源是将电信号转换为光信号的装置，是光纤通信系统中的发射端。常用的光源有半导体激光器和半导体发光二极管，它们具有体积小、效率高、响应速度快等特点，但也存在温度敏感、噪声大等缺点。根据不同的调制方式，可以将光源分为直接调制和外调制两种。直接调制是通过改变电流来改变输出光强度，外调制是通过外加电压来改变输出光波长或相位。
光探测器是将光信号转换为电信号的装置，是光纤通信系统中的接收端。常用的光探测器有半导体光电二极管和雪崩二极管，它们具有灵敏度高、带宽大等特点，但也存在暗电流大、噪声大等缺点。根据不同的检测方式，可以将光探测器分为直接检测和相干检测两种。直接检测是通过测量输出电流来恢复输入光强度，相干检测是通过与本地振荡器产生的参考光进行干涉来恢复输入光波长或相位。
光放大器是用来增强或补偿传输过程中衰减的光信号的装置，是提高系统性能和扩展系统容量的关键技术。常用的光放大器有半导体激光放大器和掺杂离子激光放大器，它们具有增益高、噪声低等特点，但也存在饱和效应、非线性效应等问题。根据不同的放大方式，可以将光放大器分为单向放大和双向放大两种。单向放大是只在一个方向上对输入光信号进行放大，双向放大是在两个方向上对输入光信号进行放大。
光纤通信原理与系统的设计、分析和优化方法是根据系统的要求和条件，确定系统的结构和参数，评估系统的性能和可靠性，提出系统的改进和优化措施的一系列过程。它涉及到光纤通信系统的信号处理、调制解调、编码译码、多路复用、同步控制、误码检测、网络管理等方面。它需要综合考虑光纤通信系统的物理层、数据链路层、网络层等各个层次的因素，以及光纤通信系统的环境、成本、安全等约束条件。
光纤通信原理与系统是一门综合性很强的学科，它不仅需要掌握光学、电子学、信息论等基础知识，还需要了解光纤通信的发展历史、现状和趋势，以及光纤通信的应用领域和市场需求。通过学习光纤通信原理与系统，可以培养自己的创新能力和工程实践能力，为未来的光纤通信事业做好准备。