ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว (SingleModeFiber) เป็นไฟเบอร์ออปติกที่สามารถส่งผ่านโหมดเดียวที่ความยาวคลื่นที่ระบุเท่านั้น แกนกระจกตรงกลางบางมาก (เส้นผ่านศูนย์กลางแกนโดยทั่วไปคือ 9 หรือ 10μm)
ดังนั้นการกระจายตัวระหว่างโหมดจึงมีขนาดเล็กมาก เหมาะสำหรับการสื่อสารระยะไกล อย่างไรก็ตาม ยังมีการกระจายตัวของวัสดุและการกระจายตัวของท่อนำคลื่นด้วย ดังนั้นเส้นใยโหมดเดี่ยวจึงมีความต้องการที่สูงกว่าในด้านความกว้างสเปกตรัมและความเสถียรของแหล่งกำเนิดแสง กล่าวคือ ความกว้างของสเปกตรัมควรแคบและความเสถียรจะดีกว่า
ต่อมาพบว่าที่ความยาวคลื่น1.31μm การกระจายตัวของวัสดุของใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวและการกระจายตัวของท่อนำคลื่นเป็นบวกและลบ และขนาดก็เท่ากันทุกประการ ด้วยวิธีนี้ พื้นที่ความยาวคลื่น 1.31μm ได้กลายเป็นหน้าต่างการทำงานในอุดมคติสำหรับการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง และปัจจุบันเป็นแถบงานหลักของระบบการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงที่ใช้งานได้จริง พารามิเตอร์หลักของไฟเบอร์โหมดเดี่ยวทั่วไปขนาด 1.31μm ได้รับการแนะนำโดย International Telecommunication Union ITU-T ใน G652 Sure ดังนั้นไฟเบอร์นี้จึงเรียกว่าไฟเบอร์ G652 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวสามารถแบ่งออกเป็น 652 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว 653 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว และ 655 ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว
คำอธิบายของ “ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว” ในวรรณกรรมเชิงวิชาการ: โดยทั่วไป เมื่อ v น้อยกว่า 2.405 จะมีเพียงจุดสูงสุดเดียวในไฟเบอร์ที่ผ่านไป ดังนั้นจึงเรียกว่าไฟเบอร์โหมดเดี่ยว แกนของมันบางมาก ประมาณ 8-10 ไมครอน และการกระจายตัวของโหมดมีขนาดเล็กมาก ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความกว้างของแถบการส่งผ่านไฟเบอร์คือการกระจายตัวต่างๆ และการกระจายตัวของโหมดเป็นสิ่งสำคัญที่สุด การกระจายตัวของไฟเบอร์โหมดเดี่ยวมีขนาดเล็ก จึงสามารถส่งแสงในย่านความถี่กว้างได้ในระยะไกล
ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 10 ไมครอน ซึ่งช่วยให้สามารถส่งลำแสงโหมดเดียว ซึ่งสามารถลดแบนด์วิธและการกระจายตัวของกิริยาช่วย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางแกนไฟเบอร์โหมดเดี่ยวมีขนาดเล็กเกินไป จึงเป็นการยากที่จะควบคุมการส่งผ่านลำแสง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้เลเซอร์ราคาแพงเป็นแหล่งกำเนิดแสง และข้อจำกัดหลักของสายเคเบิลออปติคอลโหมดเดียวคือการกระจายตัวของวัสดุ . สายเคเบิลออปติคอลโหมดเดี่ยวส่วนใหญ่ใช้เลเซอร์เพื่อให้ได้แบนด์วิธความถี่สูง เนื่องจาก LED จะปล่อยแหล่งกำเนิดแสงจำนวนมากโดยมีแบนด์วิธต่างกัน ข้อกำหนดในการกระจายตัวของวัสดุจึงมีความสำคัญมาก ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวสามารถรองรับระยะการส่งข้อมูลได้นานกว่าไฟเบอร์แบบมัลติโหมด ในเครือข่ายอีเธอร์เน็ต 100Mbps หรือ 1G Gigabit ไฟเบอร์โหมดเดียวสามารถรองรับระยะการส่งข้อมูลมากกว่า 5,000 ม. จากมุมมองของต้นทุน จากมุมมองของต้นทุน เนื่องจากตัวรับส่งสัญญาณแสงมีราคาแพงมาก ค่าใช้จ่ายในการใช้ใยแก้วนำแสงโหมดเดียวจะสูงกว่าต้นทุนของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบหลายโหมด
การกระจายดัชนีการหักเหของแสงนั้นคล้ายคลึงกับใยแก้วนำแสงที่ฉับพลัน โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนเพียง 8 ~ 10μm และแสงจะแพร่กระจายเป็นรูปร่างเชิงเส้นไปตามแกนแกนกลาง เนื่องจากไฟเบอร์นี้สามารถส่งสัญญาณได้เพียงโหมดเดียวเท่านั้น (สถานะโพลาไรเซชันทั้งสองสถานะเสื่อมลง) จึงเรียกว่าไฟเบอร์โหมดเดี่ยวและการบิดเบือนสัญญาณมีขนาดเล็กมาก