单模光纤多用于传输距离长，传输速率相对较高的线路中。如长途干线传输，城域网建设等。

单模光纤的纤芯直径为 8.3μ m，包层外直径 125μ m。

单模光纤的工作波长有1.31μ m 和 1.55μ m。光纤损耗一般是随波长加长而减小，1.31μ m 的损耗为 0.35dB/km，1.55μ m 的损耗为 0.20dB/km。

单模光纤(SingleModeFiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为 9 或 10μ m)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在 1.31μ m 波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在 1.31μ m 波长处单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μ m 处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μ m 波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μ m 常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟 ITU-T 在 G652 建议中确定的，因此这种光纤又称G652 光纤。

单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离，在 100MBPS 的以太网以至这行的 1G 千兆网，单模光纤都可支持超过 5000m 的传输距离。

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

也就是说，对于模拟波形，采用 1550nm 波长的光，当传输距离为 50 公里时，传输带宽已经小于 132.5MHz，如果基带传输频率 F 为 150MHz，那么传输距离已经小于 50km，况且实际应用中，光源的谱线宽度往往大于 1nm。

从上式可以看出，1550nm 波长的光在 G.652 光纤上传输时决定其传输距离限制的主要是色散因数。