根据纤芯直径，光纤可以划分成几种类型，大体上包括较细的单模光纤（8～10 μm）和较粗的多模光纤 （50 μm 或 62.5 μm）。
单模光纤的纤芯很细，只有入射角很小的光线才能进入，因此在能够保持相位一致的角度中，只有角度最小的光线能进入光纤。
反过来可以说，单模光纤的纤芯直径就是按照只允许相位一致的最小角度的光进入而设计的，也就是说只有一条光线在单模光纤上传导。
多模光纤的纤芯比较粗，入射角比较大的光也可以进入，这样一来，在相位一致的角度中，不仅角度最小的可以在光纤中传导， 其他角度更大一些的也可以，也就是说，可以有多条光线在纤芯中同时传导。
换句话说，单模和多模实际上表示相位一致的角度有一个还是多个，这决定了它们的特性也有所不同。
多模光纤中可以传导多条光线，这意味着能通过的光线较多，对光源和光敏元件的性能要求也就较低，从而可以降低光源和光敏元件的价格。
相对地，单模光纤的纤芯中只能传导一条光线，能通过的光线较少，相应地对于光源和光敏元件的性能要求就较高，价格也较高，但信号的失真会比较小。
多模光纤中，多条反射角不同的光线同时传导，其中反射角越大的光线反射次数越多，走过的距离也就越长；相对地，反射角越小的光线走过的距离越短。
光通过的距离会影响其到达接收端的时间，也就是说，通过的距离越长，到达接收端的 时间越长。结果，多条光线到达的时间不同，信号的宽度就会被拉伸，这就造成了失真。
因此，光纤越长，失真越大，当超过允许范围时，通信就会出错。
相对地，单模光纤则不会出现这样的问题,因为在纤芯传导的光线只有一条，不会因为行进距离的差异产生时间差，所以即便光纤很长，也不会产生严重的失真。
因此单模光纤失真小损耗小，可以比多模光纤传输得更远，所以多模光纤主要用于一座建筑物里面的连接，单模光 则用于距离较远的建筑物之间的连接。
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