單模光纖（single-mode fiber）

把一把彈珠滾下一根寬管，它們會走許多不同路徑——有的筆直走中間、有的撞著管壁之字前進——於是抵達時在時間上散開。現在把管子做得只容一顆彈珠通過、筆直滾下：它們就一起抵達。換成光的說法，這就是多模與單模光纖的差別，而它完全在於允許光走多少條不同路徑（模態）。

「模態」是光線能在光纖中行進的一條可能路徑。多模光纖的核心相對較寬（約 50 微米），所以光能同時沿許多不同角度的路徑反彈；問題在於這些路徑長度不同，所以一起射出的光線會略為先後抵達，使一個銳利的脈衝散開——這稱為模態色散，隨距離把相鄰位元糊在一起，限制了距離與速度。單模光纖把核心縮到極小（約 9 微米），使只剩一條路徑——基本上是筆直走中央——可走，消除了模態色散。只有一個模態時，脈衝在極長距離上仍保持俐落，所以單模能在最長距離上支援最高的資料率。

實務上的區分很直接。多模製作與連接都較便宜，能搭配廉價的 LED 或 VCSEL 光源運作，所以適合建築物或資料中心內短而密集的連結（至多數百公尺）。單模則需要精準昂貴的雷射把光注入它微小的核心，但它正是承載長途網際網路的媒介：都會連結、海底電纜、以及任何跑數十到數千公里的鏈路。當你看到某條光纖連結標為「單模」，它就是為距離與容量而生的。