Sprzężenie optyczne to metoda łączenia dwóch urządzeń w celu przesyłania sygnału optycznego za pomocą fal świetlnych z dziedziny optoelektroniki. W praktyce sprzężenie optyczne może być prostym połączeniem między dwoma kablami optycznymi za pomocą urządzenia sprzęgającego lub może to być złożony system, który łączy dwa oddzielne działania za pomocą urządzeń optycznych, aby były one zależne od siebie lub reagujące na siebie. W szerszym znaczeniu może odnosić się do realizacji dowolnego połączenia za pomocą fal świetlnych między dwoma lub większą liczbą urządzeń. Na przykład, gdy pilot telewizora wysyła sygnał podczerwieni do odbiornika podczerwieni w telewizorze, telewizor i pilot są chwilowo połączone optycznie.
Podczas konfigurowania optycznych systemów elektronicznych często konieczne jest połączenie ze sobą dwóch lub więcej kabli światłowodowych. Odbywa się to za pomocą urządzenia zwanego sprzęgaczem optycznym. Sprzęgacze optyczne to urządzenia pasywne, które umożliwiają przepływ światła z jednego kabla światłowodowego do drugiego, jednocześnie zapobiegając ich bezpośredniemu kontaktowi ze sobą. Ta izolacja umożliwia sprzęgaczom optycznym łączenie małych kabli światłowodowych z dużymi kablami, dużych kabli z małymi kablami, a nawet jednego kabla z wieloma kablami.
W światłowodowych sieciach komputerowych kluczową koncepcją jest sprzężenie optyczne. Sprzęgacze optyczne mogą przyjmować sygnały przesyłane jako fale świetlne z jednego komputera na jednym kablu światłowodowym i rozgałęziać je do wielu komputerów za pomocą wielu kabli, dystrybuując w ten sposób informacje do całej sieci. Podobnie mogą zbierać dane z wielu różnych kabli źródłowych i łączyć je w jeden kabel światłowodowy, który można podłączyć do serwera sieciowego lub innych komponentów, takich jak drukarki lub urządzenia do tworzenia kopii zapasowych danych.
Istnieją różne typy sprzęgaczy optycznych, które zapewniają sprzężenie optyczne dla wielu zadań specjalnych. Na przykład rząd federalny Stanów Zjednoczonych monitoruje Internet za pomocą specjalnego sprzęgacza optycznego opartego na konstrukcji lustrzanego pryzmatu. Sprzęgacz ten odbiera informacje z punktu dostępu do Internetu za pomocą kabla światłowodowego w postaci fal świetlnych, a następnie za pomocą pryzmatu dzieli fale świetlne na dwie kopie oryginału. Jedna kopia informacji dociera do miejsca przeznaczenia w Internecie bez większych zakłóceń i opóźnień, niż byłoby to możliwe przy przepuszczaniu jej przez prosty sprzęgacz optyczny używany do połączenia dwóch kabli światłowodowych. Druga kopia informacji jest przekazywana do analizy w placówce rządowej.
Wiele popularnych urządzeń elektronicznych wykorzystuje wewnętrzne zamknięte układy sprzężenia optycznego. Niektóre tranzystory mocy działają na zasadzie odbierania sygnału elektronicznego, przekształcania go w światło i kierowania tego światła w kierunku wewnętrznego czujnika fotoelektrycznego. Gdy czujnik wykryje źródło światła, tranzystor włącza się i zaczyna przewodzić prąd. Wykorzystując światło do przełączania tranzystora w odpowiedzi na sygnały elektroniczne, zamiast bezpośrednio wykorzystywać sygnały elektryczne, tranzystor może reagować na sygnały wejściowe ze znacznie większą prędkością. Dodatkowo, ponieważ sygnał wejściowy i sygnał wyjściowy są odizolowane od siebie przez wewnętrzny sprzęgacz optyczny, takie tranzystory mogą wysyłać lub przenosić sygnały bardzo różne od tych, które odbierają.