偏振模色散,一个信号脉冲沿着理想的对称圆形单模光纤在不受外界干扰情况下传输时,光纤输入端的光脉冲可分裂成两个垂直的偏振输出脉冲,以相同的的传播速度进行传输,并同时到达光纤输出端,这两个脉冲叠加在一起会重现出它们在光纤输入端时的偏振状态,实际上光纤由于上文所述的种种原因,会引起双折射,即x轴方向和y轴方向上的折射率是不一样的,这将引起偏振模色散(Polarization Mode Dispersion)。形成偏振模色散的原因有光纤的内在原因和外在原因。通常,表现出来的只是内在原因和外在原因的综合结果。在理想情况下,光纤是圆对称的,不存在模式的极化取向问题,两个相互垂直的本征偏振模沿光纤以相同的速度传输,同时到达接收器。但是,在制造光纤的过程中,光纤芯不可避免地产生一定的椭圆度;在拉制光纤时,总是要在光纤中遗留下残存的内部应力,从而,实际的光纤总是表现出双折射性。这些不对称性使光纤的折射率分布与方向有关,这时,基模的两个相互垂直的本征偏振态不再简并,它们沿光纤以不相同的速度传输,引起脉冲展宽。光纤芯的椭圆度可以很简单地解释两个相互垂直的偏振态有不同的群速度。