单模 光纤 (SingleModeFiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光纤。因此，其模间色散很小，传输损耗、传输色散都比较小。传输损耗小可以使得信号在光纤中传输的距离更远，传输色散小有利于高速大容量的数据传输，因此在通信系统中，特别是大容量的通信系统中，多数使用单模光纤。但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和 波导股份 色散一为正、一为负，大小也正好 相等 。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作 波段 1.31μm常规单模光纤的主要参数是由 国际电信联盟 ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。
单模光纤相比于 多模光纤 可支持更长传输距离，在100Mbps的 以太网 以至1G千兆网，单模光纤都可支持超过5000m的传输距离，甚至在更高带宽下也能保持优异性能。
折射率 分布和 突变型 光纤 相似， 纤芯 直径只有8~10μm，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输一个模式（两个偏振态简并），所以称为单模光纤，其信号畸变很小。
概述
"单模光纤"在学术文献中的解释：一般v小于2.405时，光纤中就只有一个波峰通过，故称为单模光纤，它的芯子很细，约为8一10微米，模式色散很小。影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散，而以模式色散最为重要，单模光纤的色散小，故能把光以很宽的频带传输很长距离。
单模 光纤具备10 micron 的芯直径，可容许单模光束传输，可减除 带宽 及振模色散(Modaldispersion)的限制，但由于单模光纤芯径太小，较难控制光束传输，故需要极为昂贵的 激光 作为光源体，而单模 光缆 的主要限制在于材料色散(Materialdispersion)，单模光缆主要利用激光才能获得高频宽，而由于LED会发放大量不同频宽的光源，所以材料色散要求非常重要。
从成本角度考虑，由于 光端机 非常昂贵，故采用单模光纤的成本会比 多模光纤 电缆 的成本高。
特点
单模光纤与多模光纤相比较，芯径细很多，仅为8～10μm。因只传一个模式，无模间色散，总色散小，带宽宽。单模 光纤 使用在1.3～1.6μm的波长区域，通过对光纤 折射率 分布的适当设计，并选用纯度很高的材料制备比 纤芯 大7倍的包层，可在此 波段 同时实现最低损耗与最小色散。
单模光纤用于长距离、大容量光纤通信系统，光纤局部区域网和各种 光纤传感器 中。
分类
652单模光纤
满足ITU-T.G.652要求的单模光纤，常称为非色散位移光纤，其零色散位于1.3um窗口低损耗区，工作波长为1310nm（损耗为0.36dB/km）。我国已敷设的 光纤光缆 绝大多数是这类光纤。
随着光纤光缆工业和半导体激光技术的成功推进，光纤线路的工作波长可转移到更低损耗（0.22dB/km）的1550nm光纤窗口。
653单模光纤
满足ITU-T.G.653要求的单模光纤，常称色散位移光纤（DSF=DispersionShifledFiber），其零色散波长移位到损耗极低的1550nm处。这种光纤在有些国家，特别在 日本 被推广使用，我国京九干线上也有所采纳。
美国 AT&T早期发现DSF的严重不足，在1550nm附近低色散区存在有害的 四波混频 等光纤非线性效应，阻碍光纤放大器在1550nm窗口的应用。但在 日本 ，将色散补偿技术*用于G.653单模光纤线路，仍可解决问题，而且未见有日本的G.655光纤，似属个谜。
655单模光纤
满足ITU-T.G.655要求的单模光纤，常称非零色散位移光纤或NZDSF（=NonZero Dispersion Shifted Fiber）。属于色散位移光纤，不过在1550nm处色散不是零值（按ITU-T.G.655规定，在波长1530-1565nm范围对应的色散值为0.1-6.0ps/nm*km），用以平衡 四波混频 等非线性效应。
商品 光纤 有如AT&T的TrueWave光纤，Corning的SMF-LS光纤（其零色散波长典型值为1567.5nm，零色散典型值为0.07ps/nm2*km）以及Corning的LEAF光纤。我国的"大宝实"光纤等。
主要区别
这些都是ITU给光纤规定的标准种类：
G.651是 多模光纤 。
G.652是常规单模光纤，零色散点在1300nm，此点色散最小；同时根据PMD又分为G.652A、B、C、D四种。
G.653是色散位移 光纤 （DSF），以1550nm为零色散点，原理是通过波导色散进行色散平移，使低损耗与零色散在同一工作波长上。但同时零色散不利于多信道WDM传输，因为当复用的信道数较多时，信道间距较小，这时就会产生一种称为 四波混频 （FWM）的 非线性光学 效应，这种效应使两个或三个传输波长混合，产生新的、有害的频率分量，导致信道间发生 串扰 。如果光纤线路的色散为零，FWM的干扰就会十分严重；如果有微量色散，FWM干扰反而会减小，针对这一现像，科学家们研制了一种新型 光纤 ，NZ-DSF。
G.654光纤是超低损耗光纤，主要用于跨洋 光缆 ，其 纤芯 是纯 二氧化硅 ，而普通的光纤纤芯要掺锗。在1550nm附近的损耗最小，仅为0.185dB/km，但在此区域色散比较大，约17～20ps/〔nm*km〕，在1300nm波长区域色散则为零。
G.655光纤是非零色散位移光纤（NZ-DSF），分655A、B、C，主要特点是1550nm的色散接近零，但不是零。是一种改进的色散位移光纤，以抑制 四波混频 。
G.656 光纤 是未来导向光纤，G656的工作波长明显增大，包括S，C和L 波段 （1460到1625nm）。
G.657光纤， 国际电信联盟 ITU-T于2006年12月发布了《接入网用弯曲损耗不敏感单模光纤和光缆的特性》的标准建议，即G.657光纤标准。G.657光纤划分成了A大类和B大类光纤，同时按照最小可弯曲半径的原则，将弯曲等级分为1，2，3三个等级，其中1对应10mm最小弯曲半径，2对应7.5mm最小弯曲半径，3对应5mm最小弯曲半径。结合这两个原则，将G.657 光纤 分为了四个子类，G.657.A1、G.657.A2、G.657.B2和G.657.B3。
区别：
1、 单模 传输距离远；
2、多模传输带宽大；
3、单模不会发生色散，质量可靠；
4、单模通常使用 激光 作为光源，贵，而多模通常用便宜的LED；
5、单模价格比较高；
6、多模价格便宜，近距离传输可以。
参数对比
从表中参数可以看出，两种光纤的 衰减系数 并没有太大差异，G.652光纤的色散系数在1550nm波长为18ps/nm*km，当传输10Gb/s的TDM和WDM系统时，为了增加中继距离，需要介入具有负色散系数的光纤进行色散补偿。G.655 光纤 1530-1560nm波长区色散通常为1.0-6ps/nm*km，传输相同的10Gb/s系统时，因色散很低，勿需采取色散补偿措施；但G.655光纤因在1550nm处色散较小，其非线性效应比G.652光纤大；G.652与G.655光纤的PMD建议指标相同，实际测试时，G.655光纤PMD指标小于G.652光纤。目前G.655光纤的价格较高，其市场价格约为G.652光纤的1倍。两种光纤的工程应用列于下表。
表中比较表明，对于传输2.5Gb/s的TDM和WDM系统，两种 光纤 均能满足。对于传输10Gb/s的TDM和WDM系统时，G.652光纤需采取色散补偿措施，并需要对已敷设的 光缆 进行PMD测试，在满足要求的前提下，才可开通基于10Gb/s的传输系统。G.655光纤不需频繁采取色散补偿措施，但光纤价格偏高。
研制历程
1980年，国际上，包括中国学者都在讨论单模光纤与多模光纤到底哪种更好时， 上海科技大学 黄宏嘉 院士认识到长波长单模光纤具有损耗低、色散小等优点，是远距离大容量 通信系统 的理想介质。以黄宏嘉院士为首的研究小组于1979年提出开展单模光纤研究的建议。该建议得到了 上海市 科委的支持，并将“单模光纤研究”列为上海市重点科研项目。至1982年5月进行了研究工作的第二阶段。以 上海科学技术大学 与上海石英玻璃厂协作，得到了电子23所的支持和合作。于1982年5月由上海市科委主持了由中国9个单位24名专家参加的鉴定工作。鉴定委员会认为，“此次单模光纤科研工作是基础性和开拓性的，不仅填补了中国在这个重要研究领域的空白，而且是以较快的速度赶上国际水平。”
特性参数
①衰耗系数a：其规定与物理含义与 多模光纤 完全相同，在此不多叙述。
②色散系数D(λ)：我们已经知道， 光纤 的色散可以分为三大部分即模式色散、材料色散与波导色散。而对于 单模 光纤而言，由于实现了单模传输所以不存在模式色散的问题，故其色散主要表现为材料色散与波导色散（统称模内色散）。综合考虑单模光纤的材料色散与 波导股份 色散，统称色散系数。色散系数可以这样理解：每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值。因此，L公里光纤由色散引起的脉冲展宽值为：σ=δλ·D（λ）·L（2.17）其中：δλ为光源谱宽σ为根均方展宽值色散系数越小越好。 光纤 的色散系数越小，就意味着其 带宽 系数越大即传输容量越大。例如CCITT建议在波长1.31微米处单模光纤的色散系数应小于3.5ps/km.nm。经过计算，其带宽系数在25000MHz·km以上，是 多模光纤 的60多倍（多模光纤的带宽系数一般在1000MHz·km以下）。
③模场直径d：模场直径 表征 单模光纤集中光能量的程度。由于单模光纤中只有基模在进行传输，因此粗略地讲，模场直径就是在单模光纤的接收端面上基模 光斑 的直径（实际上基模光斑并没有明显的边界）。可以极其粗略地认为（很不严格的说法），模场直径d和单模光纤的 纤芯 直径相近。
④截止波长λc：我们知道，当 光纤 的归一化频率V小于其归一化 截止频率 Vc时，才能实现 单模 传输，即在光纤中仅有基模在传输，其余的高次模全部截止。也就是说，除了光纤的参量如纤芯半径， 数值孔径 必须满足一定条件外，要实现单模传输还必须使光波波长大于某个数值，即λ≥λc，这个数值就叫做单模光纤的截止波长。因此，截止波长λc的含义是，能使光纤实现单模传输的最小工作光波波长。也就是说，尽管其它条件皆满足，但如果光波波长不大于单模光纤的截止波长，仍不可能实现单模传输。
⑤回损---ReturnLoss：反射损耗又称为回波损耗，它是指出光端，后向反射光相对输入光的比率的分贝数，回波损耗愈大愈好，以减少反射光对光源和系统的影响。
单模 传输设备所采用的 光器件 是LD，通常按波长可分为1310nm和1550nm两个波长，按输出功率可分为普通LD、高功率LD、DFB-LD（分布反馈光器件）。单模 光纤 传输所用的光纤最普遍的是G.652，其线径为9微米。
光纤波长
1310nm波长的光在G.652光纤上传输时，决定其传输距离限制的是 衰减 因数 ；因为在1310nm波长下，光纤的材料色散与结构色散相互抵消总的色散为0，在1310nm波长上有微小振幅的光信号能够实现宽频带传输。
1550nm波长的光在G.652光纤上传输时衰减因数很小，单纯从衰减因数考虑，1550nm波长的光在相同的光功率下传输的距离大于1310nm波长的光下的传输的距离，但是实际情况并非如此，单模光纤 带宽 B与色散因数D的关系为：B=132.5/（Dl*D*L）GHz
其中L为 光纤 的长度，Dl为 谱线 宽度，对于1550nm波长的光，其色散 因数 如表3为20ps/(nm.km)，假设其光谱宽度等于1nm，传输距离为L=50公里，则有：B=132.5/（D*L）GHz=132.5MHz
应用情况
简介
由于现在的光纤多采用塑料做 纤芯 。成本已经很低了。例如市场上出售的四芯 单模 光纤就只有2～3元/米，而单模/ 多模光纤收发器 的价格也在300～500之间。所以它的应用成本很低。
过去我们在建设网络时的传统观念是 局域网 只用 双绞线 ，只有高速连接互联网时才用到 光纤 ，有些企业或是厂矿局域网的范围很大，而且对网络稳定性要求更高，在这里我们就建议使用光纤了，使用光纤的成本不比使用达标的超五类双绞线高多少。而且不必担心雷击，不用考虑局域网的有效距离，大家可以在以后的工作中参考使用。
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产品选用指南
单模光纤的芯线标称直径规格为（8～10）μm/125μm。规格（芯数）有2、4、6、8、12、16、20、24、36、48、60、72、84、96芯等。线缆外护层材料有普通型；普通阻燃性；低烟无卤型；低烟无卤阻燃型。
当用户对系统有保密要求，不允许信号往外发射时，或系统发射指标不能满足规定时，应采用屏蔽铜芯对绞 电缆 和屏蔽配线设备，或采用 光缆 系统。
施工及安装要点
由于 光纤 的 纤芯 是 石英 玻璃的，极易弄断，因此在施工弯曲时，决不允许超过最小的弯曲半径。其次，光纤的抗拉强度比电缆小，因此在操作光缆时，不允许超过各种类型光缆抗拉强度。在光缆敷设好以后，在设备间和楼层 配线间 将光缆捆接在一起，然后才进行光纤连接。可以利用光纤端接装置(OUT)、光纤耦合器、 光纤连接器 面板来建立模组化的连接。当敷设光缆工作完成，以及在应有的位置上建立互连 模组 以后，就可以将光纤连接器加到光纤末端上，并建立光纤连接。
其他参见《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312－2000和《建筑及建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》CECS89:97中要求。