光纤通信的单通道速率从1985年的2.5 Gbit/s迅猛提高到2015年的400 Gbit/s, 是原来的160倍；单光纤传输容量提高近8000倍，在2020年将达到20Tbit/s。链路也由早期的单跨段发展到今天的多跨段、可自由切换的透明波分网络。
其中主要技术包括：
相干检测与ODSP技术：相干光技术已经成为了100Gbit/s时代高速光通信系统的主流，未来发展的主要技术趋势有超强DSP技术、超低损光纤+拉曼放大技术、C+L传输波段扩展技术以及FTN传送技术。
可软件定义收发器及弹性波分网络：采用灵活可变的flex调制方式，根据不同的传输距离和场景，选择灵活的通道间隔和调制格式，实现更高效的大容量光传输。
电层OTN调度技术：基于大规模集成电路，实现大容量电层交换的光网络系统。
全光交换技术：将交换功能从电域转到光域，实现波长无关、方向无关、无阻塞三大特性。
高速光器件技术：作为光通信产业链的基石，由分立器件走向光子集成，采用大规模半导体制造工艺（如CMOS）的硅光集成技术，具有成本低、体积小、功耗低的特点，将引领光器件技术的新一轮产业变革。
纵观信息产业发展潮流，DC云互联业务、超宽视频业务、5G移动网络业务无疑将逐渐成为未来支撑光通信发展的主要支柱，并将驱动光通信产业实现全新的架构转型。
下一代的光通信网络特性的典型需求和挑战：
超带宽：互联网流量急速增长，驱动产业探寻更加有效的突破性技术。
低时延：金融、游戏等应用对于时延要求苛刻，未来的网络将围绕数据中心组网，CO节点一跳直达本地数据中心，实现低时延的极简网络架构。
业务快速发放：云时代要求实时按需提供带宽，实现“分钟级业务开通”。
全自动化：借助工具软件实现网络自动规划和设计，简化网络运维。
开放协同：光网络系统间需要更多的互联互通，以实现业务的快速匹配，并通过共享硬件资源来降低网络建设成本。
高可靠性：引入“秒级中断恢复”的安全保障机制，同时采用灵活的调配机制以确保高可靠性。
面对云时代带来的挑战，未来光通信系统的技术发展也必然与之相匹配：
骨干网络：朝着高单波速率、大交换、IP+光协同以及高集成度芯片的方向发展。
城域网络：降低器件成本、功耗、体积，结合强度调制直接检测和ODSP提高传输性能。
T-SDN：通过控制转发分离，开放接口，网络功能虚拟化，并借助于IT技术来重构网络，加强其业务创新能力和客户响应能力，同时降低管理维护成本。光通信管控技术的发展主要分3个阶段，依次为自动化控制、开放化协同和物联智慧化。
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