Serat mode tunggal (SingleModeFiber) adalah serat optik yang hanya dapat mentransmisikan satu mode pada panjang gelombang tertentu.Inti kaca bagian tengah sangat tipis (diameter inti umumnya 9 atau 10μm).
Oleh karena itu, dispersi antar modenya sangat kecil, cocok untuk komunikasi jarak jauh. Namun, terdapat juga dispersi material dan dispersi pandu gelombang, sehingga serat mode tunggal memiliki persyaratan yang lebih tinggi pada lebar spektral dan stabilitas sumber cahaya, yaitu, lebar spektral harus sempit dan stabilitasnya lebih baik.
Belakangan diketahui bahwa pada panjang gelombang 1,31μm, dispersi material serat optik mode tunggal dan dispersi pandu gelombang adalah positif dan negatif, dan besarnya persis sama.Dengan cara ini, wilayah panjang gelombang 1,31μm telah menjadi jendela kerja yang ideal untuk komunikasi serat optik, dan sekarang menjadi pita kerja utama sistem komunikasi serat optik praktis.Parameter utama serat mode tunggal konvensional 1,31μm direkomendasikan oleh International Telecommunication Union ITU-T pada G652 Tertentu, sehingga serat ini disebut juga serat G652.Serat mode tunggal dapat dibagi menjadi 652 serat mode tunggal, 653 serat mode tunggal, dan 655 serat mode tunggal.
Penjelasan mengenai “serat mode tunggal” dalam literatur akademis: umumnya jika v kurang dari 2,405, hanya satu puncak pada serat yang lewat, sehingga disebut serat mode tunggal.Intinya sangat tipis, sekitar 8-10 mikron, dan mode dispersinya sangat kecil.Faktor utama yang mempengaruhi lebar pita transmisi serat adalah berbagai dispersi, dan mode dispersi adalah yang paling penting.Dispersi serat mode tunggal kecil, sehingga dapat mentransmisikan cahaya dalam pita frekuensi lebar untuk jarak jauh.
Serat mode tunggal memiliki diameter inti 10 mikron, yang memungkinkan transmisi sinar mode tunggal, yang dapat mengurangi bandwidth dan Modal Dispersi.Namun, karena diameter inti serat mode tunggal terlalu kecil, maka sulit untuk mengontrol transmisi sinar, sehingga perlu menggunakan laser mahal sebagai sumber cahaya, dan batasan utama kabel optik mode tunggal adalah dispersi material. .Kabel optik mode tunggal terutama menggunakan laser untuk mendapatkan bandwidth frekuensi tinggi.Karena LED akan memancarkan sejumlah besar sumber cahaya dengan bandwidth berbeda, persyaratan dispersi material menjadi sangat penting.Serat mode tunggal dapat mendukung jarak transmisi yang lebih jauh dibandingkan serat multi mode.Dalam jaringan Ethernet 100Mbps atau 1G Gigabit, serat mode tunggal dapat mendukung jarak transmisi lebih dari 5000m dari sudut pandang biaya.Dari segi biaya, karena biaya transceiver optik sangat mahal, biaya penggunaan serat optik mode tunggal akan lebih tinggi daripada biaya kabel serat optik multi-mode.
Distribusi indeks bias mirip dengan serat optik mendadak, diameter inti hanya 8 ~ 10μm, dan cahaya merambat dalam bentuk linier di sepanjang sumbu inti.Karena serat ini hanya dapat mentransmisikan satu mode (kedua keadaan polarisasi mengalami degenerasi), maka disebut serat mode tunggal dan distorsi sinyalnya sangat kecil.