Поляризационная модовая дисперсия (PMD) приводит к расширению импульса во временной области. Данная дисперсия может приводить к ухудшению рабочих характеристик систем телекоммуникации. Данный эффект может быть связан с разными фазовыми и групповыми скоростями, и соответствующими временами прихода элементов сигнала 
, имеющих разную поляризацию. Для источника сигнала с достаточно узкой полосой пропускания данный эффект может быть обусловлен дифференциальной групповой задержкой (DGD) 
между парами ортогонально поляризованных главных состояний поляризации (PSP) для установленной длины волны. При широкополосной передаче задержки раздваиваются, что приводит к расширению выходного импульса во временной области. В данном случае расширение может зависеть от среднего значения DGD.
Для длинных отрезков волокна DGD является случайной величиной, как для времени, так и для длины волны, так как зависит от особенностей двойного лучепреломления вдоль всей длины волокна. На DGD также влияет изменение температуры во времени и механические возмущения волокна. По этой причине удобным способом определения характеристик PMD в длинных волокнах является представление их в виде математического ожидания <> или среднего значения DGD для определенного диапазона длин волн. В принципе, математическое ожидание (ожидаемое значение) не претерпевает значительных изменений для заданного волокна в зависимости от времени и источника сигнала, в отличии от характеристик или . Кроме того, <> является удобным параметром для прогнозирования рабочих характеристик волоконно-оптической системы.
Термин "PMD" используют как в общем смысле, обозначая моды, представленные двумя поляризациями имеющих разные групповые скорости, так и в конкретном смысле, обозначая математическое ожидание <>. DGD или расширение импульса может быть усреднено в диапазоне длин волн <>
или во временном диапазоне <>
, или в диапазоне температур <>
. В большинстве случаев нет необходимости различать эти варианты при определении <>.
Длина возникновения связи 
- это длина волокна или кабеля, при которой начинает проявляться заметная связь между двумя состояниями поляризаций. Если длина волокна 
удовлетворяет условию <<, то связь мод пренебрежительно мала и <> изменяется пропорционально длине волокна. Соответствующий коэффициент PMD равен:
коэффициент PMD для "малой длины" = <>/.
На практике почти всегда волокна удовлетворяют условию <<, при этом режим и связь мод имеют случайный характер. Если связь мод также имеет случайный характер, то <> изменяется пропорционально квадратному корню длины волокна, и
коэффициент PMD для "большой длины" = <>/
.
