Одномодовое волокно (SingleModeFiber) — это оптическое волокно, которое может передавать только одну моду на определенной длине волны. Центральное стеклянное ядро очень тонкое (диаметр ядра обычно составляет 9 или 10 мкм).
Следовательно, его межмодовая дисперсия очень мала, что подходит для удаленной связи. Однако существуют также дисперсия материала и дисперсия волновода, поэтому одномодовое волокно предъявляет более высокие требования к ширине спектра и стабильности источника света, то есть ширина спектра должна быть узкой, а стабильность лучше.
Позже было обнаружено, что на длине волны 1,31 мкм дисперсия материала одномодового оптического волокна и дисперсия волновода являются положительными и отрицательными, а величина совершенно одинакова. Таким образом, область длин волн 1,31 мкм стала идеальным рабочим окном для волоконно-оптической связи и в настоящее время является основным рабочим диапазоном практических систем волоконно-оптической связи. Основные параметры обычного одномодового волокна 1,31 мкм рекомендованы Международным союзом электросвязи ITU-T в G652 Определенный, поэтому это волокно также называется волокном G652. Одномодовое волокно можно разделить на одномодовое волокно 652, одномодовое волокно 653 и одномодовое волокно 655.
Объяснение «одномодового волокна» в научной литературе: обычно, когда v меньше 2,405, в волокне проходит только один пик, поэтому его называют одномодовым волокном. Его ядро очень тонкое, около 8-10 микрон, а дисперсия мод очень мала. Основным фактором, влияющим на ширину полосы пропускания волокна, являются различные дисперсии, причем наиболее важной является модовая дисперсия. Дисперсия одномодового волокна невелика, поэтому оно может передавать свет в широком диапазоне частот на большие расстояния.
Одномодовое волокно имеет диаметр сердцевины 10 микрон, что позволяет передавать одномодовый луч, что позволяет уменьшить полосу пропускания и модальную дисперсию. Однако поскольку диаметр сердцевины одномодового волокна слишком мал, контролировать передачу луча сложно, поэтому в качестве источника света используются дорогие лазеры, а основным ограничением одномодовых оптических кабелей является дисперсия материала. . В одномодовых оптических кабелях в основном используются лазеры для получения высокочастотной полосы пропускания. Поскольку светодиоды излучают большое количество источников света с разной полосой пропускания, требования к дисперсии материала очень важны. Одномодовое волокно может поддерживать большую дальность передачи, чем многомодовое волокно. В сети Ethernet 100 Мбит/с или сети 1G Gigabit одномодовое волокно может поддерживать расстояние передачи более 5000 м с точки зрения затрат. С точки зрения стоимости, поскольку оптический трансивер очень дорог, стоимость использования одномодового оптоволокна будет выше, чем стоимость многомодового оптоволоконного кабеля.
Распределение показателя преломления аналогично резкому оптическому волокну, диаметр сердцевины составляет всего 8 ~ 10 мкм, а свет распространяется по линейной форме вдоль оси сердцевины. Поскольку это волокно может передавать только одну моду (два состояния поляризации вырождены), его называют одномодовым волокном, и искажение его сигнала очень мало.