请解释光纤通信中单模光纤与多模光纤的主要区别，并阐述它们在通信系统设计中的应用。

在光纤通信中，单模光纤与多模光纤在结构、传输特性及应用领域方面存在显著差异。单模光纤的核心是具有较小的芯径，通常在10微米以下，它允许光以单一模式传播，这意味着光波沿着光纤轴线直线前进，几乎没有模式色散。因此，单模光纤特别适合长距离传输，比如跨洋通信链路，可以在没有中继放大器的情况下传输上百公里，甚至是几千公里。由于其较好的色散特性和带宽，单模光纤可以支持更高的数据传输速率。

参考资源链接：[光纤通信计算分析题精选精炼及课后答案](https://wenku.csdn.net/doc/185a6ifqiu?spm=1055.2569.3001.10343)

多模光纤则拥有较大的芯径，一般在50微米到62.5微米之间，它允许多种模式的光同时传播。这种类型的光纤适用于短距离高数据率的传输，例如在数据中心或校园网络中。多模光纤传输由于模式色散，其带宽和传输距离都不如单模光纤，但其更宽的芯径也意味着更容易耦合光源，且成本相对较低。

在通信系统设计中，工程师会根据实际需求选择合适的光纤类型。例如，如果需要在城市间建立高容量的长距离通信链路，单模光纤将是更优的选择。而对于企业内部网络或建筑物内布线，多模光纤可能因为安装和维护的便利性而成为首选。设计时，还需考虑到光源的类型、接收器的灵敏度、预期的数据传输速率及成本等因素。

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