在光纖中，色散來自兩個完全不同的來源：

• 玻璃材料具有一些材料色散，例如應用于在該玻璃的均勻片中傳播的平面波。這意味著折射率與波長有關。

• 還有波導色散：由于在光纖中我們沒有平面波（即使光纖模式通常具有平面波前），而是空間受限的光波，因此修改了色散。

考慮一個有點人為的情況，波導色散更容易理解：從端面看，光纖纖芯為方形而不是圓形，在 x 和 y 方向上的寬度為 a 。我們還假設高指數對比度，因此至少低階模式在核心之外基本上沒有強度。在這種情況下，每個模場（在纖芯內）本質上是四個平面波的疊加。有兩個在 ± x 方向具有波矢量分量，另外兩個在 ± y 方向具有波矢量。

由于模式場必須在核心的邊緣消失，波矢量的 x 分量必須滿足條件 k x? a ?=? j x? π 和正整數模式索引 j x。（ k x 是 x 方向上每單位長度的相位超前。）類似的規則適用于 y 方向。圖 1 顯示了 j x = 3 和j y = 4 的橫向幅度分布。

這是由一個簡單的計算得出的：我們有一定幅度的波矢量，由核心的波長和折射率 n 決定，并且該波矢量具有根據畢達哥拉斯定律加起來的橫向和縱向分量。

我們現在看到，高階模式具有較低的相位常數 β ，主要是因為它們的波矢量分量更強烈地相對于光纖軸傾斜。這意味著它們的相速度 v ph ?=? ω ?/? β 高于基本（最低階）模式的相速度。

群速度是導數 d β ?/? d ω 的倒數。由于每個模式都具有與波長無關的橫向分量，因此對于高階模式，它的 β 隨頻率上升得更快。（隨著頻率的增加，2 π n ?/? λ 的增加而不增加橫向分量意味著縱向分量的上升更快。）因此，高階模式具有較低的群速度。

在實際光纖中，由于圓對稱、可能是平滑的折射率分布和顯著延伸到包層的模式，我們通常會遇到更復雜的情況。然而，各種基本方面與上述示例中的基本相同。作為一個更現實的例子，讓我們看看多模鍺硅光纖的模式。圖 2 顯示了指數分布和徑向模式函數。

有人可能認為色散總是不利于在光纖鏈路中傳輸電信信號，因為它往往會在時間上傳播和扭曲信號。實際上，色散（以及模間色散）會引入色散功率損失，即需要更多的光功率來實現相同的比特率。因此，一段時間以來，人們似乎應該在接近標準石英光纖的零色散波長( ZDW )的 1.3-μm 波長范圍內操作光纖鏈路，或者使用帶有 ZDW 的色散位移光纖。1.5-μm 波長區域，其中摻鉺光纖放大器可以使用。然而，事實證明，特別是在使用波分復用時，最好有一定量的色散，因為這樣可以減輕非線性效應。有關更多詳細信息，請參見關于光纖非線性的第 11 部分和關于脈沖和信號的第 12 部分。