Затухание

Типичное одномодовое волокно показывает затухание в пределах от 0,35 до 1,0 дБ на километр для рабочей длины волны 1310 нм и от 0,25 до 1,0 дБ на километр для рабочей длины волны 1550 нм. В недавнем исследовании потери для длины волны 1550 нм были снижены до 0,15 дБ/км.

Полоса пропускания

Современное одномодовое волокно обычно показывает очень высокую полосу пропускания, часто превышающую 100 ГГц/км. В настоящее время это соответствует коммерческим скоростям передачи данных примерно между 10 и 40 Гбит/с для систем, работающих на одной длине волны. Сейчас проводятся лабораторные работы с лазерами по передаче на скорости до 100 Гбит/с. Получить большие скорости передачи данных для одной длины волны становится труднее, так как из-за времени ответа приемных устройств невозможно различить длительность бита и длину волны света. Как упоминалось ранее, использование спектрального уплотнения позволит достичь скоростей передачи по единственному одномодовому волокну до нескольких терабит в секунду.

Числовая апертура

Апертура одномодовых волокон чрезвычайно мала (обычно в пределах от 0,1 до 0,15), что значительно снижает число мод, способных пройти по волокну. Для преодоления проблемы очень маленького угла приема используются лазеры, предоставляющие когерентный и мощный пучок света, очень точно настроенный на конец волокна для обеспечения излучения в волокно максимально возможного количества энергии. Невыровненные световые лучи будут рассеиваться в оболочке и теряться, поэтому надлежащее выравнивание очень важно.

Диаметр оболочки одномодового волокна 125 мкм, поэтому теоретически возможно физически подсоединить это волокно к многомодовым источнику и приемнику. Благодаря низким значениям апертуры и диаметра сердечника по волокну пройдет очень незначительная световая энергия, поэтому система не сможет удовлетворительно работать. При обратном сценарии, когда оборудование источника и приемника для одномодового волокна подключено к многомодовым кабелям, система будет работать очень успешно на скоростях до 1 Гбит/с на сравнительно больших расстояниях.

Расстояние между повторителями

Современные высококачественные одномодовые волоконно-оптические системы связи позволяют достигать расстояния между повторителями до 300 км на скоростях до 2,5 Гбит/с (с использованием волокон со смещенной ненулевой дисперсией, обсуждаемых в разделе 3.7.1). Проводимые в настоящее время исследовательские программы ссылаются на будущие расстояния между повторителями вплоть до величин, на два порядка превышающих приведенные.

Рабочая длина волны

Большинство одномодовых волоконных систем действуют на длинах волн 1300 и 1550 нм, хотя предпочтительнее работать в области 1550 нм из-за меньшего затухания в волокнах на этой длине волны. Лазеры, работающие на этой длине волны, не столь эффективны, как лазеры для 1300 нм, но в настоящее время для их улучшения проводится значительный объем исследований и разработок.

Одна из проблем, обсуждавшихся при создании одномодовых кабелей, заключается в том, что из-за небольшой разницы в показателях преломления сердечника и оболочки небольшое количество световой энергии имеет тенденцию проходить по оболочке. Это добавляет дополнительные искажения в выходной сигнал. Обычно это явление называют "волноводной дисперсией" (waveguide dispersion). Этот вопрос будет дальше обсуждаться в разделе 3.7.1. Производители обычно включают значение этой дисперсии в опубликованной величине хроматической дисперсии в технических характеристиках оптического волокна.