Singlemode-Faser (SingleModeFiber) ist eine optische Faser, die nur einen Modus bei einer bestimmten Wellenlänge übertragen kann. Der mittlere Glaskern ist sehr dünn (Kerndurchmesser beträgt im Allgemeinen 9 oder 10 μm).
Daher ist die Intermode-Dispersion sehr gering und eignet sich für die Fernkommunikation. Es gibt jedoch auch Materialdispersion und Wellenleiterdispersion, sodass die Singlemode-Faser höhere Anforderungen an die spektrale Breite und Stabilität der Lichtquelle stellt, d. Die spektrale Breite sollte schmal und die Stabilität besser sein.
Später wurde festgestellt, dass bei einer Wellenlänge von 1,31 μm die Materialdispersion der Singlemode-Lichtleitfaser und die Wellenleiterdispersion positiv und negativ sind und die Größe genau gleich ist. Auf diese Weise hat sich der Wellenlängenbereich von 1,31 μm zu einem idealen Arbeitsfenster für die Glasfaserkommunikation entwickelt und ist heute das Hauptarbeitsband praktischer Glasfaserkommunikationssysteme. Die Hauptparameter herkömmlicher Singlemode-Fasern mit 1,31 μm werden von der Internationalen Fernmeldeunion ITU-T in G652 Sure empfohlen, daher wird diese Faser auch als G652-Faser bezeichnet. Singlemode-Fasern können in 652 Singlemode-Fasern, 653 Singlemode-Fasern und 655 Singlemode-Fasern unterteilt werden.
Die Erklärung der „Singlemode-Faser“ in der wissenschaftlichen Literatur: Wenn v kleiner als 2,405 ist, passiert im Allgemeinen nur ein Peak in der Faser, daher spricht man von einer Singlemode-Faser. Sein Kern ist sehr dünn, etwa 8–10 Mikrometer, und die Modendispersion ist sehr gering. Der Hauptfaktor, der die Breite des Faserübertragungsbandes beeinflusst, sind verschiedene Dispersionen, wobei die Modendispersion am wichtigsten ist. Die Streuung von Singlemode-Fasern ist gering, sodass sie Licht in einem breiten Frequenzband über große Entfernungen übertragen können.
Die Singlemode-Faser hat einen Kerndurchmesser von 10 Mikron, was eine Singlemode-Strahlübertragung ermöglicht, wodurch die Bandbreite und die Modaldispersion reduziert werden können. Da der Kerndurchmesser der Singlemode-Faser jedoch zu klein ist, ist es schwierig, die Strahlübertragung zu steuern. Daher müssen teure Laser als Lichtquelle verwendet werden, und die Hauptbeschränkung von Singlemode-Lichtwellenleitern ist die Materialdispersion . Optische Singlemode-Kabel verwenden hauptsächlich Laser, um eine Hochfrequenzbandbreite zu erhalten. Da LEDs eine große Anzahl von Lichtquellen mit unterschiedlichen Bandbreiten emittieren, sind Anforderungen an die Materialdispersion sehr wichtig. Singlemode-Fasern können längere Übertragungsentfernungen unterstützen als Multimode-Fasern. In 100-Mbps-Ethernet- oder 1G-Gigabit-Netzwerken kann Singlemode-Glasfaser aus Kostengründen Übertragungsentfernungen von mehr als 5000 m unterstützen. Aus Kostengründen sind die Kosten für die Verwendung von Singlemode-Glasfaserkabeln höher als die Kosten für Multimode-Glasfaserkabel, da der optische Transceiver sehr teuer ist.
Die Brechungsindexverteilung ähnelt der einer abrupten optischen Faser, der Kerndurchmesser beträgt nur 8 bis 10 μm und das Licht breitet sich linear entlang der Kernachse aus. Da diese Faser nur einen Modus übertragen kann (die beiden Polarisationszustände sind entartet), wird sie als Singlemode-Faser bezeichnet und ihre Signalverzerrung ist sehr gering.