双折射的名称由两个偏振方向的折射率不同而得来。产生双折射现象的原因主要是无法满足折射率绝对圆对称的条件。这通常是由光纤的截面不是理想的圆(几何双折射)或者光纤内部不平衡压力(应力双折射)造成的。这时，HE11模在不同的偏振方向将具有不同的传播速度。因此，HE11模的两种相互垂直的偏振模式将不再以同一速度传播。双折射现象在常规光纤中还不太明显，但是在保偏光纤(为了保持光线的偏振状态)中就很明显了。由于两种偏振具有不同的传播特性，偏振状态才得以保留。这样就有效地防止了两种偏振模式在传播过程中的能量耦合。
在制造保偏光纤的过程中我们故意使光纤呈现出不对称性。比如椭圆纤芯光纤(长轴和短轴上的等效折射率不同)和包含不对称压力产生部件的光纤。蝴蝶结领结形状的阴影区掺入了大量的杂质元素(如硼)。由于掺入元素的热膨胀系数和包层硅的热膨胀系数大不一样，将在纤芯上产生一个非对称的压力。这样使得单模光纤的两个垂直偏振状态之间无法耦合，从而产生了应力双折射。
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