在光纤通信系统中，光接收机的任务是以最小的附加噪声及失真，恢复出光纤传输后由光载波所携带的信息，因此光接收机的输出特性综合反映了整个光纤通信系统的性能。

光发射机发射的光信号经传输后，不仅幅度衰减了，而且脉冲波形也展宽了，光接收机的作用就是检测经过传输的微弱光信号，并放大、整形、再生成原传输信号。

光电检测器是光接收机的关键部件，光纤通信中最常用的光电检测器是PD光电二极管、PIN光电二极管和APD雪崩光电二极管。检测方式有直接检测和外差检测两种。其中直接检测是用检测器把光信号转换成电信号。这种检测方式设备简单、经济实用，是当前光纤通信系统普遍采用的方式。而外差检测要设置一个本地振荡器和一个光混频器，使本地振荡光和光纤输出的信号光在混频器中产生差拍而输出中频光信号，再由光检测器把中频光信号转换成电信号。外差检测方式的难点是需要频率非常稳定、相位和偏振方向可控制、频线宽度很窄的单模激光源，优点是有很高的接收灵敏度。目前，光纤通信系统普遍采用直接调制-直接检测方式。外调制-外差检测方式虽然技术复杂，但是传输速率和接收灵敏度很高，是比较有发展前途的通信方式。