Jednomodno vlakno (SingleModeFiber) je optičko vlakno koje može prenositi samo jedan mod na određenoj valnoj duljini. Središnja staklena jezgra je vrlo tanka (promjer jezgre je općenito 9 ili 10 μm).
Stoga je njegova međumodna disperzija vrlo mala, pogodna za daljinsku komunikaciju. Međutim, postoji i materijalna disperzija i valovodna disperzija, tako da jednomodno vlakno ima veće zahtjeve na spektralnu širinu i stabilnost izvora svjetlosti, tj. spektralna širina bi trebala biti uska, a stabilnost bolja.
Kasnije je otkriveno da su na valnoj duljini od 1,31 μm disperzija materijala jednomodnog optičkog vlakna i disperzija valovoda pozitivne i negativne, a veličina je potpuno ista. Na ovaj način, područje valne duljine od 1,31 μm postalo je idealan radni prozor za komunikaciju optičkim vlaknima i sada je glavni radni pojas praktičnih komunikacijskih sustava optičkih vlakana. Glavne parametre konvencionalnog jednomodnog vlakna od 1,31 μm preporučuje Međunarodna telekomunikacijska unija ITU-T u G652 Certain, pa se ovo vlakno naziva i G652 vlakno. Jednomodna vlakna mogu se podijeliti na 652 jednomodna vlakna, 653 jednomodna vlakna i 655 jednomodna vlakna.
Objašnjenje "jednomodnog vlakna" u akademskoj literaturi: općenito, kada je v manji od 2,405, samo jedan vrh u vlaknu prolazi, pa se ono naziva jednomodnim vlaknom. Njegova je jezgra vrlo tanka, oko 8-10 mikrona, a disperzija moda je vrlo mala. Glavni faktor koji utječe na širinu prijenosnog pojasa vlakna su različite disperzije, a najvažnija je disperzija moda. Disperzija jednomodnog vlakna je mala, tako da može prenositi svjetlost u širokom frekvencijskom pojasu na velike udaljenosti.
Jednomodno vlakno ima promjer jezgre od 10 mikrona, što omogućuje jednomodni prijenos zrake, što može smanjiti propusnost i modalnu disperziju. Međutim, budući da je promjer jezgre jednomodnog vlakna premalen, teško je kontrolirati prijenos zrake, pa je potrebno skupi laseri se koriste kao izvor svjetlosti, a glavno ograničenje jednomodnih optičkih kabela je disperzija materijala . Jednomodni optički kabeli uglavnom koriste lasere za postizanje visokofrekventne širine pojasa. Budući da će LED diode emitirati veliki broj izvora svjetlosti s različitim širinama pojasa, zahtjevi za disperziju materijala su vrlo važni. Jednomodno vlakno može podržati veću udaljenost prijenosa od višemodnog vlakna. U 100Mbps Ethernet ili 1G Gigabitnoj mreži, jednomodno vlakno može podržati udaljenost prijenosa veću od 5000m iz perspektive troškova. Iz perspektive troškova, budući da je optički primopredajnik vrlo skup, trošak korištenja jednomodnog optičkog vlakna bit će veći od troška višemodnog optičkog kabela.
Distribucija indeksa loma slična je naglom optičkom vlaknu, promjer jezgre je samo 8 ~ 10 μm, a svjetlost se širi u linearnom obliku duž osi jezgre. Budući da ovo vlakno može prenositi samo jedan mod (dva polarizacijska stanja su degenerirana), naziva se jednomodnim vlaknom i njegovo je izobličenje signala vrlo malo.