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根据国际电信联盟ITU-T建议规范，单模光纤可以分为G.652（色散非位移单模光纤）、G.653（色散位移光纤）、G.654（截止波长位移光纤）、G.655（非零色散位移光纤）、G.656（低斜率非零色散位移光纤）和G.657（耐弯光纤）单模光纤六种类型，其中G.652和G.655单模光纤是最常见的光纤类型。
单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离，在100Mbps的以太网以至1G千兆网，单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。
"单模光纤" 在学术文献中的解释：一般v小于2.405时,光纤中 就只有一个波峰通过,故称为单模光纤,它的芯子很细,约为8一10微米,模式色散很小.影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散,而以模式色散最为重要,单模光纤的色散小,故能把光以很宽的频带传输很长距离。
单模光纤具备10 micron的芯直径，可容许单模光束传输，可减除频宽及振模色散(Modal dispersion)的限制，但由于单模光纤芯径太小，较难控制光束传输，故需要极为昂贵的激光作为光源体，而单模光缆的主要限制在于材料色散(Material dispersion)，单模光缆主要利用激光才能获得高频宽，而由于LED会发放大量不同频宽的光源，所以材料色散要求非常重要。
单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离，在100Mbps的以太网以至1G千兆网，单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。
从成本角度考虑，由于光端机非常昂贵，故采用单模光纤的成本会比多模光纤电缆的成本高。
单模光纤（SingleModeFiber, SMF）
折射率分布和突变型光纤相似，纤芯直径只有8~10 μm，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输一个模式（两个偏振态简并），所以称为单模光纤，其信号畸变很小。
满足ITU-T.G.652要求的单模光纤，常称为非色散位移光纤，其零色散位于1.3um窗口低损耗区，工作波长为1310nm（损耗为0.36dB/km）。我国已敷设的光纤光缆绝大多数 是这类光纤。随着光纤光缆工业和半导体激光技术的成功推进，光纤线路的工作波长可转移到更低损耗（0.22dB/km）的1550nm光纤窗口。
满足ITU-T.G.653要求的单模光纤，常称色散位移光纤（DSF=Dispersion Shifled Fiber），其零色散波长移位到损耗极低的1550nm处。这种光纤在有些国家，特别在日本被推广使用，我国京九干线上也有所采纳。美国AT&T早期发现DSF的严重不足，在1550nm附近低色散区存在有害的四波混频等光纤非线性效应，阻碍光纤放大器在1550nm窗口的应用。但在日本，将色散补偿技术*用于G.653单模光纤线路，仍可解决问题，而且未见有日本的G.655光纤，似属个谜。
满足ITU-T.G.655要求的单模光纤，常称非零色散位移光纤或NZDSF（=NonZero Dispersion Shifted Fiber）。属于色散位移光纤，不过在1550nm处色散不是零值（按ITU-T.G.655规定，在波长1530-1565nm范围对应的色散值为0.1-6.0ps/nm*km），用以平衡四波混频等非线性效应。商品光纤有如AT&T的TrueWave光纤，Corning的SMF-LS光纤（其零色散波长典型值为1567.5nm，零色散典型值为0.07ps/nm2*km）以及Corning的LEAF光纤。我国的"大宝实"光纤等。
这些都是ITU给光纤规定的标准种类：
G.651是多模光纤。
G.652是常规单模光纤，零色散点在1300nm，此点色散最小；同时根据PMD又分为G. 652A、B、C、D四种。
G. 653是色散位移光纤（DSF），以1550nm为零色散点，原理是通过波导色散进行色散平移，使低损耗与零色散在同一工作波长上。但同时零色散不利于多信道WDM传输，因为当复用的信道数较多时，信道间距较小，这时就会产生一种称为四波混频（FWM）的非线性光学效应，这种效应使两个或三个传输波长混合，产生新的、有害的频率分量，导致信道间发生串扰。如果光纤线路的色散为零，FWM的干扰就会十分严重；如果有微量色散，FWM干扰反而会减小，针对这一现像，科学家们研制了一种新型光纤，NZ-DSF。
G. 654光纤是超低损耗光纤，主要用于跨洋光缆，其纤芯是纯二氧化硅，而普通的光纤纤芯要掺锗。在1550nm附近的损耗最小，仅为0.185dB/km，但在此区域色散比较大，约17～20 ps/〔nm*km〕，在1300nm波长区域色散则为零。
G. 655光纤是非零色散位移光纤（NZ-DSF），分655A、B、C，主要特点是1550nm的色散接近零，但不是零。是一种改进的色散位移光纤，以抑制四波混频。
G. 656光纤是未来导向光纤，G656的工作波长明显增大，包括S，C和L波段（1460到1625nm）。
G.657光纤，国际电信联盟ITU-T于2006年12月发布了《接入网用弯曲损耗不敏感单模光纤和光缆的特性》的标准建议，即G.657光纤标准。G.657光纤划分成了A大类和B大类光纤，同时按照最小可弯曲半径的原则，将弯曲等级分为1，2，3三个等级，其中1对应10mm最小弯曲半径，2对应7.5mm最小弯曲半径，3对应5mm最小弯曲半径。结合这两个原则，将G.657光纤分为了四个子类，G.657.A1、G.657.A2、G.657.B2和G.657.B3。
| 技术参数 | G.655 | G.652 | |
| 工作波长(nm) | 1530-1565 | 1310 | 1550 |
| 衰减(dB/km) | ≤0.22 | ≤0.36 | ≤0.22 |
| 零色散波长(nm) | 1300-1324 | ||
| 零色散斜率(ps/nm2*km) | 0.045-0.1 | 0.093 | |
| 色散(ps/nm* km) | 1≤|D|≤6 | 3.5 | 18 |
| 色散范围(nm) | 1530-1565 | 1288-1339 | 1550 |
| 偏振模色散(ps/√km) | 单盘：≤0.125 链路（≥20盘光缆）：≤0.10 | 单盘：≤0.20 链路（≥20盘光缆）：≤0.15 | |
| 光有效面积(m2) | 55-85 | 80 | |
| 模场直径(m) | 8.0 ～ 11.0 | 8.8 ～ 9.5 | 10.5 |
| 弯曲特性(dB) | 1.0 | 0.5 | 0.5 |
从表中参数可以看出，两种光纤的衰减系数并没有太大差异，G.652 光纤的色散系数在1550nm 波长为18ps/nm*km，当传输10Gb/s 的TDM 和WDM 系统时，为了增加中继距离，需要介入具有负色散系数的光纤进行色散补偿。G.655 光纤1530-1560nm 波长区色散通常为1.0-6ps/nm*km，传输相同的10Gb/s 系统时，因色散很低，勿需采取色散补偿措施;但G.655 光纤因在1550nm 处色散较小,其非线性效应比G.652 光纤大；G.652与G.655 光纤的PMD 建议指标相同，实际测试时，G.655 光纤 PMD 指标小于G.652光纤。目前G.655 光纤的价格较高，其市场价格约为G.652光纤的1 倍。两种光纤的工程应用列于下表。
| 采用光纤类型 | 传输2.5Gb/s TDM 和WDM 系统 | 传输10Gb/s TDM 和WDM 系统 |
| G.652 | 满足 | 满足， 但需采取色散补偿措施 |
| G.655 | 满足 | 满足 |
表中比较表明，对于传输2.5Gb/s 的TDM 和WDM 系统，两种光纤均能满足。对于传输10Gb/s 的TDM 和WDM 系统时，G.652 光纤需采取色散补偿措施，并需要对已敷设的光缆进行PMD 测试，在满足要求的前提下，才可开通基于10Gb/s 的传输系统。G.655 光纤不需频繁采取色散补偿措施，但光纤价格偏高。
1980年，国际上，包括中国学者都在讨论单模光纤与多模光纤到底哪种更好时，上海科技大学黄宏嘉院士认识到长波长单模光纤具有损耗低、色散小等优点，是远距离大容量通信系统 的理想介质。以黄宏嘉院士为首的研究小组于1979年提出开展单模光纤研究的建议。该建议得到了上海市科委的支持，并将“单模光纤研究”列为上海市重点科研项目。
至1982年5月进行了研究工作的第二阶段。以上海科大与上海石英玻璃厂协作，得到了电子23所的支持和合作。于1982年5月由上海市科委主持了由中国9个单位24名专家参加的鉴定工作。鉴定委员会认为，“此次单模光纤科研工作是基础性和开拓性的，不仅填补了中国在这个重要研究领域的空白，而且是以较快的速度赶上国际水平。”
单模光纤的研制历程是一个技术不断突破与创新的过程，以下是其主要的研制历程：
1966年：华裔科学家高锟发表了具有历史意义的论文，分析了造成光纤传输损耗的主要原因，从理论上阐述了有可能把损耗降低到20dB/km的见解，并提出这样的光纤将可用于通信。这为单模光纤的研制奠定了理论基础。
1970年：美国康宁公司成功拉出了损耗为20dB/km的光纤，证明了光纤作为通信介质的可能性。虽然此时的光纤可能并非单模光纤，但这一成就为后续的单模光纤研发奠定了基础。
1980年左右：为了克服多模光纤在传输过程中存在的模式噪声问题，人们开始研制单模光纤。单模光纤的设计思想是只传输一个模式的光，从而避免了模式噪声的发生。在这一时期，成功研制出了零色散点在1.31μm的单模光纤，这被认为是单模光纤研制成功的重要标志。
1982年：随着技术的不断进步和市场需求的增加，全球开始大量建设G.652单模光纤长途工程。单模光纤的市场需求大增，刺激了大规模生产。这一时期，各大光纤制造商不断改进生产工艺，提高光纤性能。
1973-1977年：世界各大光纤制造商开发了各种先进的预制棒生产工艺，如康宁的OVD技术、日本的VAD技术等。这些技术的出现为单模光纤的大规模生产提供了有力支持。
1984年：第三窗口（1550nm）开始启用，这进一步拓宽了单模光纤的应用范围。同年，国际电报电话咨询委员会（CCITT）发布了G.651和G.652标准，为单模光纤的规范化生产和使用提供了指导。
1985年：G.652光纤在1310nm和1550nm波长的损耗分别达到0.35dB/km和0.21dB/km，这标志着单模光纤的性能已经达到了较高水平。
1990年代：随着掺铒光纤放大器（EDFA）的商用化，密集波分复用（DWDM）技术被提上议事日程。这为单模光纤在高速、大容量通信系统中的应用提供了有力支持。
至今：单模光纤已经成为现代通信系统中不可或缺的一部分，广泛应用于长途通信、城域网、接入网等领域。随着技术的不断进步和应用需求的增加，单模光纤的性能还在不断提升和完善。
综上所述，单模光纤的研制历程是一个从理论提出到实践验证、从初步研发到大规模生产、从生产工艺改进到标准制定的过程。在这个过程中，科学家们和工程师们不断克服技术难题、推动技术创新，最终实现了单模光纤的广泛应用和普及。
①衰耗系数a：其规定与物理含义与多模光纤完全相同，在此不多叙述。
②色散系数D(λ)：我们已经知道，光纤的色散可以分为三大部分即模式色散、材料色散与波导色散。而对于单模光纤而言，由于实现了单模传输所以不存在模式色散的问题，故其色散主要表现为材料色散与波导色散（统称模内色散）。综合考虑单模光纤的材料色散与波导色散，统称色散系数。色散系数可以这样理解：每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值。因此，L公里光纤由色散引起的脉冲展宽值为：σ=δλ·D（λ）·L（2.17）其中：δλ为光源谱宽σ为根均方展宽值色散系数越小越好。光纤的色散系数越小，就意味着其带宽系数越大即传输容量越大。例如CCITT建议在波长1.31微米处单模光纤的色散系数应小于3.5ps/km.nm。经过计算，其带宽系数在25000MHz·km以上，是多模光纤的60多倍（多模光纤的带宽系数一般在1000MHz·km以下）。
③模场直径d：模场直径表征单模光纤集中光能量的程度。由于单模光纤中只有基模在进行传输，因此粗略地讲，模场直径就是在单模光纤的接收端面上基模光斑的直径（实际上基模光斑并没有明显的边界）。可以极其粗略地认为（很不严格的说法），模场直径d和单模光纤的纤芯直径相近。
④截止波长λc：我们知道，当光纤的归一化频率V小于其归一化截止频率Vc时，才能实现单模传输，即在光纤中仅有基模在传输，其余的高次模全部截止。也就是说，除了光纤的参量如纤芯半径，数值孔径必须满足一定条件外，要实现单模传输还必须使光波波长大于某个数值，即λ≥λc，这个数值就叫做单模光纤的截止波长。因此，截止波长λc的含义是，能使光纤实现单模传输的最小工作光波波长。也就是说，尽管其它条件皆满足，但如果光波波长不大于单模光纤的截止波长，仍不可能实现单模传输。
5、回损---ReturnLoss：反射损耗又称为回波损耗，它是指出光端，后向反射光相对输入光的比率的分贝数，回波损耗愈大愈好，以减少反射光对光源和系统的影响。
单模传输设备所采用的光器件是LD，通常按波长可分为1310nm和1550nm两个波长，按输出功率可分为普通LD、高功率LD、DFB-LD（分布反馈光器件）。单模光纤传输所用的光纤最普遍的是G.652，其线径为9微米。
1310nm波长的光在G.652光纤上传输时，决定其传输距离限制的是衰减因数；因为在1310nm波长下，光纤的材料色散与结构色散相互抵消总的色散为0，在1310nm波长上有微小振幅的光信号能够实现宽频带传输。
1550nm波长的光在G.652光纤上传输时衰减因数很小，单纯从衰减因数考虑，1550nm波长的光在相同的光功率下传输的距离大于1310nm波长的光下的传输的距离，但是实际情况并非如此，单模光纤带宽B与色散因数D的关系为：B=132.5/（Dl*D*L）GHz
其中L为光纤的长度，Dl为谱线宽度，对于1550nm波长的光，其色散因数如表3为20ps/(nm.km)，假设其光谱宽度等于1nm，传输距离为L=50公里，则有：B=132.5/（D*L）GHz=132.5MHz
由于现在的光纤多采用塑料做纤芯。成本已经很低了。例如市场上出售的四芯单模光纤就只有2～3元/米
而单模/多模光纤收发器的价格也在300～500之间。所以它的应用成本很低。，
过去我们在建设网络时的传统观念是局域网只用双绞线，只有高速连接互联网时才用到光纤，有些企业或是厂矿局域网的范围很大，而且对网络稳定性要求更高，在这里我们就建议使用光纤了，使用光纤的成本不比使用达标的超五类双绞线高多少。而且不必担心雷击，不用考虑局域网的有效距离，大家可以在以后的工作中参考使用。
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单模光纤的芯线标称直径规格为（8～10）μm/125μm。规格（芯数）有2、4、6、8、12、16、20、24、36、48、60、72、84、96芯等。线缆外护层材料有普通型；普通阻燃性；低烟无卤型；低烟无卤阻燃型。
当用户对系统有保密要求，不允许信号往外发射时，或系统发射指标不能满足规定时，应采用屏蔽铜芯对绞电缆和屏蔽配线设备，或采用光缆系统。
由于光纤的纤芯是石英玻璃的，极易弄断，因此在施工弯曲时，决不允许超过最小的弯曲半径。其次，光纤的抗拉强度比电缆小，因此在操作光缆时，不允许超过各种类型光缆抗拉强度。在光缆敷设好以后，在设备间和楼层配线间将光缆捆接在一起，然后才进行光纤连接。可以利用光纤端接装置(OUT)、光纤耦合器、光纤连接器面板来建立模组化的连接。当敷设光缆工作完成，以及在应有的位置上建立互连模组以后，就可以将光纤连接器加到光纤末端上，并建立光纤连接。
其他参见《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T 50312－2000和《建筑及建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》CECS 89:97中要求。
1、 单模传输距离远
2、 多模传输带宽大
3、 单模不会发生色散，质量可靠
4、 单模通常使用激光作为光源，贵，而多模通常用便宜的LED
5、 单模价格比较高
6、 多模价格便宜，近距离传输可以
单模光纤和多模光纤在多个方面存在明显的区别，这些区别主要体现在芯径、光源、传输特性、物理特性、应用场景以及成本与制造等方面。以下是对这些区别的详细归纳：
单模光纤：芯径较小，一般为8~10微米（也有说法认为其芯径为9微米），包层直径通常为125微米。这种细小的芯径使得单模光纤只能传输一个模式的光线。
多模光纤：芯径较大，通常为50或62.5微米，同样具有125微米的包层直径。较大的芯径使得多模光纤能够同时传输多个模式的光线。
单模光纤：通常采用激光器或激光二极管作为光源。激光光源能产生单一模式的光，具备高亮度、高功率等优势，适用于长距离、高速数据传输。
多模光纤：则通常采用LED或垂直腔面发射激光器（VCSEL）作为光源。这些光源能产生多个模式的光，光较为分散，适用于短距离、低速数据传输。
传输距离：单模光纤的传输距离较长，一般可达数十公里或数百公里，适用于长距离通信和数据传输。而多模光纤的传输距离相对较短，一般只能传输几公里或几百米，适合短距离传输如局域网等。
传输带宽：单模光纤的传输带宽较大，可以传输更多的信息，适用于高速数据传输、宽带通信等场景。多模光纤的传输带宽较小，容易受到衰减、模式间干扰等因素的影响。
色散与模态色散：单模光纤几乎不存在色散问题，因此其带宽较宽。而多模光纤存在多模态色散，这限制了其有效传输距离和带宽。
弯曲半径：单模光纤的弯曲半径较小，一般小于5mm，因为其芯径小，在弯曲时形变较小，不会对信号传输质量产生太大影响。而多模光纤的弯曲半径较大，一般大于10mm。
拉力：单模光纤能承受的拉力较大，一般在10N左右，而多模光纤能承受的拉力较小，一般在5N左右。
单模光纤：主要应用于长距离通信和数据传输领域，如城域网、广域网、数据中心互联等。其传输距离远、传输带宽大、抗干扰能力强等特点使得它成为这些领域的首选。
多模光纤：适用于短距离传输、光传感器系统和显示器连接等场合。例如，它可以用于本地区域网络（LAN）、家庭网络、光传感器系统以及连接计算机和显示器之间的视频传输等。
制造成本：多模光纤的制造成本相对较低，因为其芯径大，制造工艺相对简单。而单模光纤的制造成本较高，但其具有更高的传输速率和更远的传输距离，适用于特定的高端应用场景。
设备成本：虽然单模光纤本身价格可能低于多模光纤，但与之配套的光端设备价格较高。而多模光纤的设备相对便宜，因此从整体系统成本来看，多模光纤的成本可能更低。
综上所述，单模光纤和多模光纤在多个方面存在显著差异。了解这些区别有助于根据具体需求选择合适的光纤传输介质，以实现更高效、稳定的数据传输。
单模光纤收发器是一种将电信号和光信号进行转换的设备，主要用于远距离传输。以下是对单模光纤收发器的详细介绍：
定义：单模光纤收发器是针对单模光纤设计的，能够将电信号转换为光信号，或将光信号转换回电信号，实现数据在光纤中的传输。
分类：
按速率：可分为单10M、100M的光纤收发器、10/100M自适应的光纤收发器和1000M光纤收发器。
按结构：可分为桌面式（独立式）光纤收发器和机架式光纤收发器。
按光纤数量：可分为单纤光纤收发器和双纤光纤收发器。
按网管：可分为网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。
单模光纤收发器的工作原理是将电信号转换为光信号，通过单模光纤进行传输，再将光信号转换为电信号。具体来说，它由发送端和接收端两部分组成。发送端负责将电信号转换为光信号，通过单模光纤进行传输；接收端则负责将光信号转换为电信号，输出到接收设备中。这一过程中，涉及到激光器、调制器、光纤接口、光电探测器、放大器、解调器等多个组件的协同工作。
长距离传输：由于单模光纤的损耗较低，单模光纤收发器能够支持更远的传输距离，从几十公里甚至到上百公里以上，适用于长距离的通信需求。
高速传输：单模光纤的带宽更高，信号衰减小，抗干扰能力强，因此适合高速数据传输。支持从百兆到千兆，乃至10G以上的传输速率。
环境适应性：单模光纤收发器通常具有耐用设计，能够适应各种温度和湿度条件，确保在各种环境下都能稳定工作。
即插即用：单模光纤收发器便于安装和维护，无需额外配置，即插即用，降低了使用难度和成本。
单模光纤收发器广泛应用于需要长距离、高速率数据传输的场景，如：
广域网：用于连接不同地理位置的网络，如不同城市或国家之间的通信。
城域网：在城市范围内，用于连接不同的网络节点或数据中心。
校园网或企业园区网：在大型园区或校园内，用于连接不同楼宇之间的网络。
光纤到户（FTTH）：在光纤到户的最后阶段，用于户内与户外光纤网络的连接。
数据中心互联：实现不同数据中心间的高速数据交换，提高资源共享效率。
科研与教育：满足高等教育和科研机构的大规模数据传输需求。
在选择单模光纤收发器时，需要考虑的因素包括传输距离、数据速率、工作波长（常见的有1310nm和1550nm）、电源类型（如PoE或直流电源）、防护等级等。正确的选择和配置可以确保光纤网络的稳定性和高效性。
综上所述，单模光纤收发器是现代通信网络中不可或缺的组成部分，它通过提供可靠的光电转换功能，确保了信息在远距离、高速率传输过程中的稳定性和完整性。
