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 обеспечить дальность 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.