n(r)=n1【1-2墹(r/ɑ)α】1/2 (2)式中α为折射率分布指数 。可以把这种光纤的纤芯分割成多层突变型光纤来分析其传输原理 。在分析中可近似地认为各层内折射率均匀 。当入射角为θ0的光线入射纤芯后，在各层界面依次折射 。按折射定律，折射角θ1逐渐增大，直到大于全反射临界角θc；发生全反射后，即折向纤芯中心 。然后，经各层时折射角又逐渐减小，到达中心时仍为θ0 。结果光线呈正弦形轨迹 。高次模即入射角较大的光线处于靠近包层的区域，这里折射率较小，光速较大，因此虽然路程较长，传输时间仍有可能与处于中心区的低次模接近或一致，即各模式的光线轨迹可聚焦于一点，使模间色散大大减小 。当折射率分布接近抛物线(α=2)时，模间色散最小，频宽可达吉赫·公里的水平 。
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光纤光缆单模光纤当光纤的归一化频率ν<2.41时,光纤中只允许单一模式（基模）传输，就成为单模光纤 。根据式(2)，这种光纤芯径和数值孔径必然很小,一般芯径只有数微米，因此连线耦合难度大 。由于是单模传输，消除了模间色散,在波长1.3微米附近材料色散又趋近于零，因此频宽极大（可达数百吉赫·公里） 。单模光纤被视为今后大容量长途干线通信的主要传输线 。玻璃光纤组成光纤的玻璃成分以SiO2为主，约占百分之几十，此外还含有硷金属、硷土金属、铅硼等的氧化物 。它的特点是熔点低（1400摄氏度以下），可用传统的坩埚法拉丝，适于製做大芯径、大数值孔径光纤 。这种光纤尚处于研製阶段，故套用不多 。
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光纤光缆包层光纤这是一种以高纯石英作纤芯、塑胶（如有机硅）作包层的突变型多模光纤 。芯径和数值孔径较大，例如芯径大于200微米，NA大于0.3 。这种光纤便于连线和耦合，适于短距离小容量系统使用 。塑胶光纤光纤材料主要是特製的高透明度的有机玻璃、聚苯乙烯等塑胶，可做成突变型或渐变型多模光纤，光纤衰减已从初期的500～1000分贝/公里降低到数十分贝/公里,但仍须进一步降低 。它的特点是柔软、加工方便、芯径和数值孔径大 。被覆光纤裸光纤脆而易断，这是因为玻璃光纤表面总是存在随机分布的微裂纹，在潮气、尘埃和应力作用下迅速增殖而导致破坏 。在光纤拉丝的同时立即涂覆一层塑胶护层，製成一次被覆光纤，可保证光纤的高强度和长寿命 。但为了进一步提高其耐压和抗弯折等机械性能，便于成缆和使用，往往在表面上再挤覆一层较厚的塑胶层，这就是二次被覆光纤,也称被覆光纤 。它的外径一般为 1毫米左右 。按照光纤在二次被覆护层中的鬆动状态，还可分为松包光纤和紧包光纤两类 。
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光纤光缆光缆结构按照被覆光纤在光缆中所处的状态，光缆有紧结构与松结构两类 。骨架型光缆是一种典型的松结构 。光纤埋在骨架外周螺旋槽中，有活动余地 。这种光缆隔离外力和防止微弯损耗的特性较好 。图2b的绞合型光缆当使用紧包光纤时是一种典型的紧结构，被覆光纤被紧包于缆结构中，但绞合型光缆使用松包光纤时，由于光纤在二次被覆塑胶管中可以活动，仍属松结构 。绞合型光缆的成缆工艺较为简单，性能良好 。此外，还有带状光缆、单芯光缆等结构类型 。
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