现代意义的空间光通信可以追溯到贝尔研制的第一个光电话。1881年，贝尔发表论文《利用光线进行声音的复制与生产》，介绍了他在1880年研制成功的光学电话。他利用弧光灯作为光源，调制器直接采用话筒的振动膜，将声音转化为光强的变化，调制后的光经大气传输到接收端，由抛物面镜汇聚到光电池上，产生强度变化的光电流，驱动听筒发声。贝尔本人认为这是他最重要的发明。但是这种光电话因其诸多缺点，并没有像他发明的电话一样得到相应的发展。
现代意义的光通信系统，首先必须对光波进行高速调制，使其承载高速数据信息；其次要采取有效措施使之能够长距离传输，同时接收端必须将其准确再现。显然要实现现代意义下的光通信必须解决两个最为关键的问题，一是可以高速调制的相干性很好的光源，二是光波的长距离可靠传输。直至20世纪50年代，人们所使用的光源都是非相干光源，这种光源发出的光波，其频率极宽，相位和偏振态都是随机的，因而难以对其进行高速调制。1958年第一台激光器问世，激光器是基于光的受激辐射放大机理制成的相干性极好的光源，这种光源发出的相干光束既可成为高速信息数据的载体。自从激光器问世以后，利用激光束作为信息载体实现宽带通信就成了人们追求的目标。
1970年美国贝尔实验室研制成功在温室下可以连续工作的半导体激光器，为光通信提供了实用化的光源。以大气为传输介质的激光通信技术受到了很多人的关注。但是光波长极短，在空间直线传播，任何比光波波长线度大的障碍物都会遮挡光的传播，所以采用类似于无线电波那样的传播方式实现光通信，除了对星际通信系统以外，要在地面上实现长距离传输问题极多，因而大气激光通信技术未能成为主流技术。曾经有人建议，将光通信系统转入地下，在地下修建光通信线路，光路转弯用反射镜实现，而 光束的扩散则用透镜聚焦约束。这种方案原则上是可行的，但其建造成本极高，难以形成实用线路而无实用价值。最好的解决措施就是光波注入透明的光导传输，这种光波导可以是由透明介质做成的极细的光学纤维。这种构思早在20世纪初就由德拜提出，但很可惜的是直到60年代，用当时最好的光学玻璃做成的光学纤维其损耗也高达1000dB/km，显然是无法实现光信号的长距离传输的。1966年华裔科学家高锟在他著名论文中解决了石英光纤损耗的理论问题，提出了研制低损耗光纤的可能性。1970年美国康宁公司研制成功第一根低损耗光纤，从此阻碍光通信发展的两大困难相续得以解决。70年代以后，光纤通信技术成为主流技术，开始以异乎寻常的速度发展，人类进入了光通信时代。
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