Cấu trúc của các loại sợi dẫn quang đơn mode dựa trên cơ sở kích thớc của đờng kính lõi và sự khác nhau nhỏ về chỉ số chiết suất giữa lõi và vỏ sợi. Kích thớc đờng kính lõi sợi chỉ khoảng vài bớc sóng. Chúng ta thấy rằng một sợi đơn mode thông thờng luôn có hai mode độc lập, truyền lan thoái hóa. Các mode này rất giống nhau nhng các mặt phẳng phân cực của chúng lại trực giao. Điều này có thể đợc chọn một cách tùy ý nh sự phân cực thẳng và nằm ngang nh hình vẽ sau:
Giả sử chúng ta chọn tùy ý một trong các mode có trờng điện ngang đã
phân cực dọc theo hớng x và mode trực dao độc lập kia đợc phân cực theo hớng y. Trong các sợi lý tởng có tính hoàn toàn đối xứng xoay tròn, hai mode sẽ thoái hóa với các hằng số lan truyền bằng nhau và bất kỳ trạng thái phân cực nào đã đi vào sợi dẫn quang thì sẽ truyền đi nguyên vẹn. Trong thực tế, sợi dẫn quang cha đợc hoàn hảo do tác động của các ứng suất bên trong không đối xứng, tính không tròn của lõi và chỉ số chiết suất không đều. Những sự không hoàn thiện này làm mất mát đi tính đối xứng tròn của sợi lý tởng và kéo theo sự thoái hóa của hai mode. Các mode sẽ lan truyền với các vận tốc pha khác nhau và s khác nhau giữa chỉ số lỡng chất gọi là khúc xạkép hay lỡng chiết sợi . Ta có:
x y n
n −
=
β .
Tơng tự ta có thể xác định lỡng chiết nh sau:
)( ( 0 ny nx k − = β ,
ở đây k0=2π/λ là hằng số lan truyền trong không gian tự do.
Nếu nh ánh sáng đợc đa vào sợi quang để cả hai mode đợc kích thích thì một mode sẽ bị trễ về pha so với mode kia khi chúng lan truyền. Lúc này sự lệch pha sẽ là tích phân bội hai của 2π, hai mode sẽ tạo phách tại điểm đó và
trạng thái phân cực đầu vào.