Karena memiliki diameter inti yang sangat kecil, kabel serat optik single mode hanya dapat memungkinkan satu sinar cahaya untuk merambat. Hal ini memungkinkan sinyal data untuk ditransmisikan melalui jarak yang sangat panjang dengan kerugian daya yang lebih kecil dibandingkan dengan serat multimode. Kabel-kabel ini digunakan dalam jaringan telekomunikasi jarak jauh yang digunakan untuk menghubungkan berbagai kota atau bahkan seluruh negara. Di perusahaan besar dengan kantor di lokasi yang berbeda, kabel serat optik single mode menyediakan koneksi berkecepatan tinggi yang andal antara wilayah yang berbeda.