一個完整的通信系統（如電話網絡）基本包括訊號的產生（如把聲音轉為電或光訊號），訊號的還原（解調）、訊號的傳送（以光纖或電線）和訊號的加工處理（如壓縮、加密或編排等）。傳統的光纖網絡以光的形式傳送數碼訊息，至於訊息處理、訊號再生、傳輸路線的選擇等則以電子形式處理。過程中，光訊號需要轉換成電訊號，經過訊號處理後，再轉換為光訊號傳到接收者手上。這個過程不但需要運用大量光接收器和光發送器，處理訊號的速度亦有限制。在多通道處理的情況下，系統的要求亦甚為複雜，耗電量高，成本亦相對增加。要解決這個問題，科學家正在研究一個革命性的技術 ── 全光運作，以光處理光訊號。