El cable de fibra óptica monomodo transporta un solo haz intenso de rayos de luz paralelos generalmente emitidos por un diodo láser de inyección (ILD) a través de una lente colimadora de enderezamiento de rayos; el rayo luego viaja por un canal óptico estrecho para la transmisión de señales digitales a larga distancia. Normalmente hechas de vidrio, estas fibras ofrecen mayores anchos de banda y menos pérdida de señal que las fibras multimodo. Sus núcleos son más delgados que un cabello humano, miden alrededor de ocho micrones (µm) de diámetro, están envueltos en un revestimiento de alrededor de 125 µm y transmiten luz láser a longitudes de onda más altas de alrededor de 1,300 o 1,550 nanómetros (nm). Con menos índice de refracción que las fibras multimodo, la intensa luz láser viaja paralela al eje de la fibra, minimizando las dispersiones de pulso y otras degradaciones de la señal que ocurren en las ondas entrelazadas de la fibra multimodo. Estas fibras monomodo más costosas satisfacen las necesidades de larga distancia en las redes de telecomunicaciones y televisión por cable.
Un láser inyecta el cable de fibra óptica monomodo de gran ancho de banda con luz de un ancho espectral estrecho. Una hebra larga de fibra de vidrio generalmente propaga la transmisión láser con el uso de multiplexación por división de onda (WDM), que divide las señales en diferentes longitudes de onda para aumentar el rendimiento de la transmisión. Esto mejora en gran medida la tasa de transmisión de fibra monomodo sobre fibra multimodo, hasta 50 veces la distancia potencial.
La onda de luz única en el núcleo más estrecho prácticamente elimina las distorsiones de la interferencia o pérdida de luz. Esto genera las velocidades de transmisión más altas de transmisor a receptor de cualquier fibra. Funciona independientemente de la interferencia electromagnética (EMI) y prohíbe las escuchas al eliminar las fugas de señal. Las longitudes de onda de luz alrededor de 1,300 nm sirven para distancias más cortas y 1,500 nm sirven para distancias más largas.
Un diodo láser transmisor envía la señal de luz por el cable de fibra óptica monomodo. Como pelotas de ping pong a través de un tubo de diámetro un poco más grande, la luz, incapaz de detenerse, rebotar, escapar o retroceder, viaja hacia adelante a través de un núcleo rodeado por un revestimiento no absorbente que es diez veces más grueso. La longitud de onda se propaga continuamente hacia adelante con una incapacidad para refractarse, reflejarse o dispersarse como calor dentro de la guía de ondas. No tiene a dónde ir, excepto si encuentra fallas de fabricación absorbentes o errores de instalación o conexión.
Los pulsos de señal pueden viajar a través de regeneradores o atenuadores hasta llegar a un receptor. Allí, un fotodiodo decodifica las formas de onda unas 8,000 veces por segundo, convirtiéndolas de nuevo en señales de computadora electrónica como datos digitales e información de audio / video. Esto es como leer un conjunto completo de enciclopedias de 24 volúmenes en un segundo.
En el cable de fibra óptica monomodo, esta forma de propagación de orden más bajo y de baja pérdida solo puede funcionar por encima de una determinada longitud de onda de corte. Esto se conoce como índice de pasos de modo único (SM). Esto significa que solo se seleccionan haces de luz rectos para la transmisión monomodo; no se entremezclan ni rebotan a diferentes velocidades en las propagaciones de ondas multimodo, como a través de los núcleos más anchos de las fibras multimodo.
Los diferentes tipos de cable de fibra óptica monomodo incluyen fibra de corte o de dispersión desplazada, fibra de dispersión desplazada distinta de cero, fibra de bajo pico de agua y otros. También conocida como fibra monomodo o monomodo, se utiliza principalmente para redes de área amplia (WAN); sin embargo, ha recibido una mayor atención de las redes de área local (LAN), que extienden su alcance a mayores distancias en entornos como campus universitarios o corporativos. Estos cables de mayor costo tienen factores limitantes como el radio de curvatura, por lo que deben planificarse cuidadosamente antes de la instalación por parte de un técnico calificado.