光纤传输的载波是光,虽然频带极宽,但并不能充分利用，这是由于光在光纤中传输有色散（模间色散、材料色散和波导色散）的缘故。它们在不同程度上影响光纤带宽。
模间色散是由于不同模式的光线在芯- 包界面上的全反射角不同，曲折前进的路程长短不一。因而,一束光脉冲入射光纤后,它所含的各模式经一定距离传输到达终点的时间会有先后，因而引起脉冲展宽。它可使一束窄脉冲展宽达20纳秒/公里左右，光纤的相应带宽约为20兆赫·公里。
材料色散是一种模内色散。光纤所传输的光即使是激光，也包含有一定谱宽的不同波长的光分量。例如，GaAlAs半导体激光器发出的激光谱宽约为 2纳米。光在介质中的传输速度与折射率 n有关，而石英介质的折射率随波长变化，因此当一束光脉冲入射光纤后，即使是同一模式，传输群速也会因光波长不同而有差异，致使到达终点后的脉冲展宽,这就是材料色散。在1.3微米附近，折射率随波长的变化极小,因此,材料色散很小（例如3皮秒/公里·纳米）。消除模间色散可使光纤带宽大大提高。纯石英在1.27微米波长上具有零色散特性。
波导色散也是一种模内色散，是由于模式传播常数随波长变化引起群速差异而造成的。波导色散更小。在1.3微米波长附近,材料色散显著减小，以致二者大致相同，并有可能相互抵消。 光纤的种类 按使用的材料分，有石英光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层光纤和塑料光纤等几大类。其中石英光纤以高纯SiO2玻璃作光纤材料，具有衰减低、频带宽等优点，在研究及应用中占主要地位。如按纤芯折射率分类主要有突变型光纤和渐变型光纤。按传输光的模式分，有多模光纤和单模光纤。
