ในการเดินสายเคเบิล ควรใช้สายไฟเบอร์แบบซิงเกิลโหมดในสถานการณ์ใด และควรใช้สายไฟเบอร์แบบมัลติโหมดในสถานการณ์ใด?

1. ไฟเบอร์มัลติโหมด

เมื่อขนาดทางเรขาคณิตของเส้นใย (โดยเฉพาะเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง d1) มีขนาดใหญ่กว่าความยาวคลื่นของแสงมาก (ประมาณ 1 ไมโครเมตร) จะมีโหมดการแพร่กระจายหลายสิบหรือหลายร้อยโหมดในเส้นใย โหมดการแพร่กระจายที่แตกต่างกันจะมีอัตราเร็วและเฟสการแพร่กระจายที่แตกต่างกัน ส่งผลให้เกิดความล่าช้าและการขยายสัญญาณพัลส์แสงหลังจากการส่งผ่านระยะไกล ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการกระจายตัวของโหมด (หรือที่เรียกว่าการกระจายตัวระหว่างโหมด) ใยแก้วนำแสง

การกระจายตัวของโหมดจะทำให้แบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดแคบลงและลดความสามารถในการส่งข้อมูล ดังนั้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดจึงเหมาะสำหรับการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงที่มีความจุต่ำเท่านั้น

การกระจายตัวของดัชนีหักเหของใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดส่วนใหญ่เป็นแบบพาราโบลา ซึ่งหมายความว่ามีดัชนีหักเหแบบไล่ระดับ เส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางประมาณ 50 ไมโครเมตร
2. ไฟเบอร์แบบโหมดเดี่ยว

เมื่อขนาดทางเรขาคณิตของเส้นใย (โดยเฉพาะเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลาง) ใกล้เคียงกับความยาวคลื่นของแสง เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลาง d1 อยู่ในช่วง 5-10 ไมโครเมตร เส้นใยนั้นจะยอมให้โหมดเดียว (โหมดพื้นฐาน HE11) แพร่กระจายผ่านได้เท่านั้น ส่วนโหมดลำดับสูงกว่าอื่นๆ จะถูกตัดทิ้งไป เส้นใยดังกล่าวเรียกว่าเส้นใยโหมดเดี่ยว

เนื่องจากมีโหมดการแพร่กระจายเพียงโหมดเดียวและหลีกเลี่ยงปัญหาการกระจายตัวของโหมด เส้นใยแบบโหมดเดียวจึงมีแบนด์วิดท์กว้างมากและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงที่มีความจุสูง ดังนั้น เพื่อให้ได้การส่งสัญญาณแบบโหมดเดียว พารามิเตอร์ของเส้นใยต้องเป็นไปตามเงื่อนไขบางประการ จากการคำนวณโดยใช้สูตรพบว่า สำหรับเส้นใยที่มี NA=0.12 เพื่อให้ได้การส่งสัญญาณแบบโหมดเดียวที่ความยาวคลื่นมากกว่า λ=1.3 µm รัศมีของแกนเส้นใยต้อง ≤4.2 µm นั่นคือ เส้นผ่านศูนย์กลางแกน d1≤8.4 µm

เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลางของใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดี่ยวมีขนาดเล็กมาก จึงมีการกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับกระบวนการผลิต