数值孔径是多模光纤的一个重要参数，它表征多模光纤集光能力大小、难易型度，同时对连接损耗、可损耗、麦损耗、衰减温度将性和传输带宽等都有影响。在本书第1章已经介绍了最大理论数值孔径
式中：n1——光纤芯的最大折射率；
n2——包层的折射率；
Δ——芯包相对折射率差，Δ＝（n1－n2）／n1。
多模光纤的数值孔径的测量方法有测量短段光纤远场辐射图（远场光强分布法）和测量光纤折射率分布（折射近场法）两种。远场光强分布法是基准试验法，折射近场法是替代试验法。类似于光纤折射率分布测量的折射近场法，测出光纤的折射率分布曲线，然后从折射率分布曲线上求出纤芯中最大折射率n1和包层折射率n2，即可计算出光纤的最大理论数值孔径NAth，可以参考前面的测量方法。下面主要介绍远场光强分布法。
在介绍远场光强分布法时，引入远场数值孔径NAff概念。所谓远场数值孔径NAff定义为光纤远场辐射图上光强下降到最大值5%的半角θ5的正弦值，即：
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NAff与NAth之间的关系与测量波长有关。测量远场光强分布大多在850nm波长进行，而测量折射率分布通常则在540nm或633nm波长上进行。对于这些波长，NAth与NAff之间的关系如下：
式中，k为修正系数。测量波长为540nm时取值0.95；测量波长为633nm时取0.96。
通常，我们将在850nm波长测得的NAff作为光纤数值孔径。如果在540nm和633nm波长测量得到的NAth，则可以通过式（9.2.51）计算出来。
多模光纤数值孔径的远场光强分布法的试验装置，如图9.2.26所示。
被测光纤长度为（2.0±0.2）m。所制备的试样两端面应清洁、平整光滑，且与光纤轴垂直端面角＜2°。为避免弯曲产生模转换和模辐射，光纤试样要放直。
图9.2.26 远场光强分布法测量数值孔径装置示意图
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