另外一種在單模光纖中常見的色散稱為偏振态色散（polarization mode dispersion），起因是單模光纖內雖然一次只能容納一個橫模的光波，但是這個橫模的光波卻可以有兩個方向的偏振（polarization），而光纖內的任何結構缺陷與變形都可能讓這兩個偏振方向的光波產生不一樣的傳遞速度，這又稱為光纖的雙折射現象（fiber birefringence）。
qɣ^r thʑqr tɕhqk tsʁɣ^r tsʑqr çʑk n ɣ^ʑɣ^k khqʑk tsʁɣ^k ʝʁʑɣ^n ɬqʑr çɣr ɣr ʑr ʝʁɣɣ^k thɣqr qʑk tsʁɣr ʑqr ɣr ʑr (en)pˌəʊləɹaɪzˈeɪʃən mˈəʊd dɪspˈɜːʃən(cmn) qr tɕhqk ʁqr çʑk n ɣ^ʑɣ^k khqʑk ɣqr qk ʑn tɕhqk ʝqr tsʁqr ɣɣ^n ɣ^n ʑr tɕhqk ɣ^ɣr ʁɣɣ^n n çɣr ɣ^ʑɣ^k ɕk çʑr ʁqr tsʁɣr ɣ^ɣr ʁɣɣ^n n çɣr ɣ^ʑɣ^k ɕk ɣr χɣr tɕhqr tɕhr qʑɣ^r ɣ^ɣr xʑɣ^k khqʑɣ^r çɣr qʑk tsʁɣr (en)pˌəʊləɹaɪzˈeɪʃən(cmn) ɣn ɣ^ʑɣ^k khqʑk ɣqr çɣr ɣr ʁɣn ɬqɣn ɣ^r ɣk khqʑr tɕhr ɕqʑr khqɣ^n çk χɣr ɣɣ^n ʑɣ^r tsʁɣr qʑɣ^r ɣ^ɣr qʑk tsʁɣr xʑɣ^k khqʑɣ^r çɣr ɣ^ʑɣ^k ɕk ʝʁʑr ʁɣɣ^k ɕr tɕhqk tɕhʑɣ^r çɣr ʝʁʑn çqr r çr tsʁɣr tɕhr ʝʁɣɣ^k thɣqr ɣ^ʑɣ^k khqʑk çɣr ʁʑɣ^k tsʁɣn ʁɣr khqʑr khqʑɣ^r (en)fˈaɪbə baɪɹˈɛfɹɪndʒəns(cmn)