由于光纖傳輸的種種優點,光端機應用的場合非常廣泛。例如可以應用于企業內部部門之間長距離局域網絡之間的數據通信,移動網絡中無線基站間傳輸系統，公共交換電話網中遠端線路單元，商業網中提供專線及PABX群路的網絡終端，校園網中的點對點鏈路和接入網中用于通常的信號傳輸等等。目前光端機應用最多的方面就是長距離視頻和數據的傳輸。在高速公路、銀行、電力、電信等的監控領域都要求對視頻信號進行遠程的傳輸，目前主要的解決方法是利用光端機將視頻信號轉化為數字信號通過光纖進行傳輸。此外光端機在遠程視頻會議、遠程教學、遠程醫療、通訊等諸多領域都有很廣闊的用武之地，未來的光端機將向著數字化、網絡化的方向發展。
模擬光端機和數字光端機
模擬光端機
模擬光端機采用了PFM調制技術實時傳輸圖像信號，是目前使用較多的一種。發射端將模擬視頻信號先進行PFM調制后（一般有調頻、調相、調幅幾種方式，從而把模擬光端機分成調頻、調相、調幅等幾種光端機），再進行電-光轉換，光信號傳到接收端后，進行光-電轉換，然后進行PFM解調，恢復出視頻信號。由于采用了PFM調制技術，其傳輸距離很容易就能達到30 Km左右，有些產品的傳輸距離可以達到60 Km，甚至上百公里。并且，圖像信號經過傳輸后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非線性失真。通過使用波分復用技術，還可以在一根光纖上實現圖像和數據信號的雙向傳輸。
數字光端機
由于數字技術與傳統的模擬技術相比在很多方面都具有明顯的優勢，所以正如數字技術在許多領域取代了模擬技術一樣，光端機的數字化也是一種必然趨勢。目前，數字圖像光端機主要有兩種技術方式：一種是MPEG II圖像壓縮數字光端機，另一種是非壓縮數字圖像光端機。圖像壓縮數字光端機一般采用MPEG II圖像壓縮技術，它能將活動圖像壓縮成N×2Mbps的數據流通過標準電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖像壓縮技術，它能大大降低信號傳輸帶寬。
圖像壓縮數字光端機一般采用MPEG II圖像壓縮技術，它能將活動圖像壓縮成N×2Mbps的數據流通過標準電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖像壓縮技術，它能大大降低信號傳輸帶寬，以利于占用較少的資源就能傳送圖像信號。同時，由于采用了N×2Mbps的標準接口，可以利用現有的電信傳輸設備的富裕通道傳輸監控圖像，為工程應用帶來了方便。不過，圖像壓縮數字光端機也有其固有的缺點。其致命的弱點就是不能保證圖像傳輸的實時性。因為圖像壓縮與解壓縮需要一定的時間，所以一般會對所傳輸的圖像產生1-2s的延時。因此，這種設備只適合于用在對實時性要求不高的場所，在工程使用上受到一些限制。另外，經過壓縮后圖像會產生一定的失真，并且這種光端機的價格也偏高。
非壓縮數字圖像光端機的原理就是將模擬視頻信號進行A/D變換后和語音、音頻、數據等信號進行復接，再通過光纖傳輸。它用高的數據速率來保證視頻信號的傳輸質量和實時性，由于光纖的帶寬非常大，所以這種高數據速率也并沒有對傳輸通道提出過高要求。非壓縮數字圖像光端機能提供很好的圖像傳輸質量（信噪比大于60dB，微分相位失真小于2°，微分增益失真小于2%），達到了廣播級的傳輸質量，并且圖像傳輸是全實時的。由于采用數字化技術，在設備中可以利用已經很成熟的通信技術比如復接技術、光收發技術等，提高了設備的可靠性，也降低了成本。
