Enomodni optični kabel nosi en intenziven žarek vzporednih svetlobnih žarkov, ki jih običajno oddaja injekcijska laserska dioda (ILD) skozi kolimacijsko lečo za ravnanje žarkov; žarek nato potuje po ozkem optičnem kanalu za prenos digitalnega signala na dolge razdalje. Ta vlakna, ki so običajno izdelana iz stekla, ponujajo večjo pasovno širino in manjšo izgubo signala kot večmodna vlakna. Njihova jedra so tanjša od človeških las, v premeru merijo približno osem mikronov (µm), ovita v oblogo približno 125 µm in oddajajo lasersko svetlobo pri višjih valovnih dolžinah približno 1,300 ali 1,550 nanometrov (nm). Z manjšim indeksom loma kot večmodna vlakna, intenzivna laserska svetloba potuje vzporedno z osjo vlakna, kar zmanjšuje disperzije impulzov in druge degradacije signala, ki se pojavijo v prepletajočih se valovih večmodnih vlaken. Ta dražja enomodna vlakna služijo potrebam na dolge razdalje v telekomunikacijskih in kabelskih televizijskih omrežjih.
Laser injicira visokopasovni enomodni optični kabel s svetlobo ozke spektralne širine. Dolga nit steklenih vlaken običajno širi laserski prenos z uporabo multipleksiranja z delitvijo valov (WDM), ki deli signale po različnih valovnih dolžinah, da poveča prepustnost prenosa. To močno izboljša hitrost prenosa enomodnih vlaken prek večmodnih vlaken na do 50-kratni možni razdalji.
En sam svetlobni val v tesnejšem jedru praktično odpravlja popačenja zaradi motenj ali izgube svetlobe. To ustvarja najvišje hitrosti prenosa od oddajnika do sprejemnika od katerega koli vlakna. Deluje ne glede na elektromagnetne motnje (EMI) in prepoveduje prisluškovanje z odpravo uhajanja signala. Svetlobne valovne dolžine okoli 1,300 nm služijo za krajše razdalje, 1,500 nm pa za daljše razdalje.
Oddajna laserska dioda pošilja svetlobni signal po enomodnem optičnem kablu. Kot žogice za ping pong skozi cev nekoliko večjega premera, svetloba, ki se ne more ustaviti, odskočiti, pobegniti ali obrniti nazaj, potuje naprej skozi jedro, obdano z nevpojno oblogo, ki je desetkrat debelejša. Valovna dolžina se nenehno širi naprej z nezmožnostjo loma, odboja ali razpršitve kot toplota znotraj valovoda. Nima kam drugam, razen če naleti na absorpcijske proizvodne napake ali napake pri namestitvi ali povezovanju.
Signalni impulzi lahko potujejo skozi regeneratorje ali atenuatorje, dokler ne dosežejo sprejemnika. Tam fotodioda dekodira valovne oblike približno 8,000-krat na sekundo in jih pretvori nazaj v elektronske računalniške signale kot digitalne podatke in avdio/video informacije. To je tako, kot da bi v eni sekundi prebrali celoten sklop enciklopedij s 24 zvezki.
V enojnem optičnem kablu lahko ta oblika širjenja z majhnimi izgubami in najnižjega reda deluje le nad določeno valovno dolžino mejne vrednosti. To je znano kot indeks korakov enega načina (SM). To pomeni, da so za prenos v enem načinu izbrani samo ravne svetlobne žarke; ne prepletajo se ali odbijajo z različnimi hitrostmi pri širjenju večmodnih valov, kot skozi širša jedra večmodnih vlaken.
Različne vrste enomodnih optičnih kablov vključujejo vlakna z izrezom ali disperzijo, vlakna s premaknjenim razpršitvijo brez nič, vlakna z nizko vodo in drugo. Poznan tudi kot mono-mode ali uni-mode optična vlakna, se uporablja predvsem za globalna omrežja (WAN); vendar je prejela večjo pozornost lokalnih omrežij (LAN), ki razširjajo svoj doseg na večje razdalje v okoljih, kot so univerzitetni ali korporativni kampusi. Ti dražji kabli imajo omejevalne dejavnike, kot je upogibni polmer, zato jih mora pred namestitvijo skrbno načrtovati usposobljen tehnik.