按光在光纤中的传输模式划分，可分为多模和单模光纤两种。常用多模光纤的直径为125pm，其中芯径一般在50100pm之间。在多模光纤中，可以有数百个光波模在传播。多模光纤一般工作于短波长（0.8pm）区，损耗与色散都比较大，带宽较小，适用于低速短距离光通信系统中。多模光纤的优点在于其具有较大的纤芯直径，可以用较高的耦合效率将光功率注入到多模光纤中。常用单模光纤的直径也为125pm，芯径为812pm。在单模光纤中，因只有一个模式传播，不存在模间色散，具有较大的传输带宽，并且在1550nm波长区的损耗非常低（约为0.2一0.25dB/km），因而被广泛应用于高速长距离的光纤通信系统中。使用单模光纤时，色度色散是影响信号传输的主要因素，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性都有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。单模光纤一般必须使用半导休激光器激励。按最佳传输频率窗划分，可分为常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。常规型单模光纤的最佳传输频率在1310nm附近，而色散位移光纤的最佳传输频率在1550nm附近。按折射率分布的情况化分，可分为阶跃折射率（SI）光纤和渐变折射率（GI）光纤
