虽然目前已经出现很多技术降低诸如色散之类的问题，也使得光纤通讯系统的容量已经达到14tb/s以及160公里的传输距离，仍然有些问题需要工程师与科学家的研究与克服。以下是这些问题的简单讨论。
讯号色散
对于现代的玻璃光纤而言，zui严重的问题并非讯号的衰减，而是色散问题，也就是讯号在光纤内传输yi段距离后逐渐扩散重叠，使得接收端难以判别讯号的高或低。造成光纤内色散的成因很多。以模态色散为例，讯号的横模（transverse mode）轴速度（axial speed）不yi致导致色散，这也限制了多模光纤的应用。在单模光纤中，模态间的色散可以被压抑得很低。
但是在单模光纤中yi样有色散问题，通常称为群速色散（group-velocity dispersion），起因是对不同波长的入射光波而言，玻璃的折射率略有不同，而光源所发射的光波不可能没有频谱的分布，这也造成了光波在光纤内部会因为波长的些微差异而有不同的折射行为。另外yi种在单模光纤中常见的色散称为极化模态色散（polarization mode dispersion），起因是单模光纤内虽然yi次只能容纳yi个横模的光波，但是这个横模的光波却可以有两个方向的极化（polarization），而光纤内的任何结构缺陷与变形都可能让这两个极化方向的光波产生不yi样的传递速度，这又称为光纤的双折射现象（fiber birefriigence）。这个现象可以透过极化恒持光纤（polarization-maintaining optical fiber）加以抑制。
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