L'idée d'utiliser le principe de la fibre optique pour guider de la lumière remonte au XIX ème siècle, lorsqu'en 1870, John Tyndall, utilisant un jet d'eau démontra que la lumière pouvait être guidée sur un chemin courbe. Il prédisait l'usage des fibres optiques pour les communications.

En 1880, Alexander Graham Bell développa le premier système optique de transmission de la voix, le photophone. Bien que ce soit dans les années 50 que l'idée de transmettre de l'information par fibre optique se précise, c'est dans les années 70, grâce aux lasers et à la capacité de produire des fibres caractérisées par de faibles pertes que ce rêve devint réalité. C'est en 1966 que sera transportés sur de grandes distances des signaux optiques sur une fibre, mais il faudra des années pour maîtriser les procédés de fabrication et contrôler la composition des matériaux qui influe de manière décisive sur les pertes. C'est ainsi que l'activité de recherche sur les fibres optiques à base de verre de silice a débuté, car ce matériau pouvait constituer un milieu à pertes suffisamment faibles pour la transmission de fréquences optiques de la région du proche infrarouge et être utilisée dans un système de télécommunications optiques à longue distance. On parviendra alors à obtenir des atténuations assez faibles pour que devienne possible la transmission des signaux sur des distances suffisamment grandes pour présenter un intérêt pratique. Partie en 1960 de 1000 dB/km, l'atténuation est descendue à 20 dB/km en 1975, puis à 0.2 dB/km en 1984 (pour des longueurs d'onde proches de 1550 nm), ce qui représente 1% du signal aprés 100 km. Le record actuel est de 0.149 dB/km à 1550nm, obtenu sur une fibre de silice pure. Il faut noter, par ailleurs, que cette valeur d'atténuation est très proche de la limite théorique intrinsèque aux matériaux à base d'oxyde de silice.

Afin d'améliorer l'atténuation du signal et d'éviter les pertes, un progrès sur la transparence du verre de silice fut nécessaire. Il a permis à la fibre optique de transporter un signal dans le proche infrarouge (~1300 nm - 1600 nm) avec de faibles pertes sur une centaine de kilomètres. Les faibles niveaux de pertes nécessaires ont été atteints grâce à la mise au point,dans les années 70, d'un nouveau procédé où le verre est formé par déposition chimique de ses éléments sous forme de vapeur. En évitant ainsi tout contact avec d'autres surfaces, des verres de très haute pureté sont obtenus avec cette technique appelée, en anglais, Chemical Vapor Deposition ou CVD. Corning décrit alors le dépôt d'une fine couche de silice dopée, très pure, à l'intérieur d'un tube de silice, par une méthode CVD classique : procédé qui permet, à partir de précurseurs chimiques dilués (en particulier de silane), d'obtenir une couche mince de silice pure ou dopée, déposée à la surface d'un substrat de dimensions limitées, lieu d'une réaction hétérogène. En 1974, les Bell Laboratories modifient cette méthode et mettent au point la MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition : dépôt chimique en phase vapeur modifié), en utilisant des halogénures comme réactifs dans des réactions homogènes en phase vapeur. Il en existe d'autres types : le dépôt chimique de plasma en phase vapeur appelée la méthode PCVD (Plasma Chemical Vapor Deposition), la déposition externe en phase vapeur appelée la méthode OVD (Outside Vapor Deposition), la déposition axiale en phase vapeur appelée la méthode VAD (Vapor Axial Deposition)...

Le véritable essor des télécommunications optiques a été permis grâce à la mise au point et l'installation des amplificateurs à fibre optique dopée aux terres rares (AFODTR) et en particulier dopée à l'erbium (EDFA : Erbium Doped Fibre Amplifier) à la fin des années 80. Ce type d'amplificateur est utilisé pour ré-amplifier le signal optique qui peut alors parcourir des distances transocéaniques. En 1986, on installe le premier câble optique sous-marin (débit = 280 Mbits/s (soit environ 40000 voies)). Les amplificateurs utilisés alors sont électroniques. Le signal lumineux doit être converti en signal électronique pour être amplifié puis reconverti en signal lumineux. Le débit de ces lignes est limité par la rapidité des composants électroniques des amplificateurs. Grâce à un amplificateur capable d'opérer aux longueurs d'onde correspondant au minimum d'atténuation de la silice (autour de 1550 nm), il n'est plus nécessaire de convertir le signal de l'optique à l'électronique. Le signal lumineux est directement amplifié sans conversion électronique. La première ligne commerciale avec ce type d'amplificateur a été installée en 1995.

Une avancée gigantesque a été faite en 1995 grâce aux amplificateurs optiques utilisant la technique du multiplexage en longueur d'onde (WDM : Wavelength Division Multiplexing), qui consiste à injecter simultanément dans une fibre optique plusieurs canaux à des longueurs d'onde différentes. On peut ainsi multiplier le débit en augmentant le nombre de canaux de transmission, ce qui permet donc d'augmenter de façon très importante la capacité d'un réseau sans modifier son infrastructure physique (on a pu atteindre jusqu'à 10 Tbit/s). Depuis les premiers systèmes des années 80, c'est par un facteur d'environ 30 000 qu'aura été mulipliée la capacité transportable sur une seule fibre.