光纤（Optical Fiber）是一种能够传输光信号的柔软细长的硅，玻璃或塑料线。它是一种基于光的通信技术，通过利用光的全反射原理，在光导纤维内部传输信息。
核心是光纤的中心部分，由高折射率的材料构成，通常是硅，塑料或者玻璃，光线在核心中传播，因为折射率的差异，在核心和外部介质的交界面上发生全反射，从而保持光线在纤维内部的传播。
光纤核心材料一般有以下三种：
包层是覆盖在核心外部的低折射率材料层。包层的作用是确保光线在核心内部进行全反射，防止光线逸出并保持信号的传输。包层通常由具有较低折射率的材料（如硅（Si）或缩微硅（Silica））构成，以确保光信号在纤芯中的传播。
光纤的涂覆层是位于包层之外的保护层，用于增强光纤的强度和机械保护。外包层通常由聚合物材料（如聚酯（Polyester）或尼龙（Nylon））构成，并且具有较低的折射率，以避免光信号的泄漏。
单模光纤（Single Mode Fiber，简称SMF）的芯径较小，一般在8.3-10微米之间。由于其芯径的小，使得光信号只能沿一个模式（也就是路径）传播。这一特性可以减少模式色散（模式色散是由于光信号沿不同路径传播导致的时间延迟）的影响，从而可以在长距离和高带宽的应用中提供清晰的信号传输。
多模光纤（Multimode Fiber，简称MMF）的芯径较大，一般在50-62.5微米之间。由于其芯径较大，可以允许多个模式的光信号同时传播。这意味着光信号可以沿着光纤的不同路径传输，但也导致了模式色散的问题。
| 项目 | 单模光纤 | 多模光纤 |
| 芯径 | 纤芯直径为 9 µm | 纤芯直径为 50 µm 或 62.5 µm |
| 包层直径为 125 µm | 包层直径为 125 µm | |
| 波长 | 工作波长为 1310 nm 或 1550 nm | 工作波长为 850 nm 或 1300 nm |
| 带宽 | 高 | 相对较低 |
| 衰减 | 低 | 相对较高 |
| 色散 | 较少 | 可能较多 |
| 传输距离 | 长距离 | 较短距离 |
| 成本 | 制造成本较高 | 制造成本相对较低 |
| 安装成本较高 | 安装成本相对较低 | |
| 应用领域 | 远距离通信、高性能数据中心 | 短距离通信、局域网 |
由于单模光纤的芯径小，安装和连接更加困难，需要更高精度的设备和更专业的技术人员，因此其安装成本更高。由于单模光纤制造过程需要更高的精确度，单模光纤的制造成本较高。所以相比于多模光纤，单模光纤的整体成本比多模光纤高。
总体来说，由于单模光纤的发射功率以及波长的优势，单模光纤的传输距离更长，一般可达几十公里，单模光纤的传输距离较长且损耗较小，适用于需要传输大量数据并保持较高信号质量的应用，单模光纤常被用于长途光缆通信、高速数据中心连接、城际网络等对传输距离和带宽要求较高的场合。例如，在跨地区的通信网络中，单模光纤可以提供可靠的高速连接，确保数据的快速传输和低延迟。另外，在一些对信号质量要求苛刻的领域，如医疗设备、航空航天和军事领域，单模光纤也得到广泛应用。
多模光纤适用于短距离的光通信和数据传输，一般覆盖范围在几百米到几千米之间，在局域网、企业网络和短距离数据传输中具有优势。它常用于办公室、教学楼、工业园区等内部网络的搭建，满足设备之间的连接需求。多模光纤还适用于一些对成本有要求的场景，如光纤到户（FTTH）等，因为它的成本相对较低，更容易实现大规模部署。
光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。其原理是利用了光从光密介质进入光疏介质从而发生了全反射。通常有SC、LC、ST、FC等几种类型。FC是Ferrule Connector的缩写，其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。ST接口通常用于10Base-F，SC接口通常用于100Base-FX。
光纤接口从光缆的接头部分的不同，分为SC接口和LC接口。SC接口为1GB接口，（SC=smart card）LC接口为2GB接口，（LC=Lucent Connector）。
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