在其基模中的两个正交模和之一传输的线偏振光，能独立而稳定地保持其线偏振性。

普通单模光纤，由于工艺制造等原因，实际纤芯不呈完美的圆形，而存在一定的椭圆率，以及（或）由各向异性应力引起的一定的各向异性折射率分布。这就使在单模光纤中传输的基模的两个正交模具有不同的传播常数和，光纤归一化双折射率定义为:

式中为平均模传输速度。单模光纤。

根据双折射率的差异，保偏光纤可分为高双折射率和低双折射率单模光纤两种，高双折射率单模光纤又分为单偏振单模光纤和双偏振单模光纤（见图）。后者又分为椭圆包层型（图a）、椭圆外套型（图b）、领结型（图c、d）、平包层型（图e）和熊猫型（图f）。

双偏振单模光纤结构

在低双折射率单模光纤中，，使和两模间的传播速度尽量相近，而呈理想的圆偏振型。在高双折射率光纤中，，一般，使和两模间的传输速度不同，呈线偏振型。这类光纤又称双偏振单模光纤、线偏振单模光纤。通常所说的保偏光纤就是指这种光纤。当和两模中有一个截止，另一传输，这种光纤称单偏振单模光纤、绝对偏振光纤。

为了提高保偏光纤的双折射率，在制造光纤时，常人为地增加纤芯（图a）或包层（图b）的椭圆率或增大各向异性应力（图c、d、f），以引起折射率分布各向异性。因而保偏光纤在结构上与普通单模光纤不同。在制成符合设计结构要求的光纤预制棒后，要再在2200℃高温拉丝、涂敷而制成保偏光纤。

保偏光纤在通信和非通信领域都有广泛应用。在相干通信方面，使用保偏光纤可增大无中继距离及提高通信速率。在相位调制型传感器应用方面，用保偏光纤制成的光纤陀螺已满足导弹稳态、车辆导航及钻井等应用要求。用保偏光纤制成的起偏器、检偏器、耦合器等器件，在集成光学中得到广泛应用。