单模光纤的数值孔径是0.12到0.16之间，这个数值代表光纤能接收光线角度的最大范围；单模光纤的直径是9微米左右，这个尺寸指的是光纤中间传输光信号的细线粗细。数值孔径小是因为单模光纤只能让一个光模式通过，所以入射光线不能太斜；直径小是为了防止不同光模式传播速度差异，导致信号混乱。

因为单模光纤的纤芯直径只有头发丝1/10的粗细，所以当光线以超过0.16数值孔径的角度射入时，就会发生全反射无法进入光纤。实验数据显示，当数值孔径为0.13时，光纤能接收的最大入射角约7.5度，而纤芯直径每增加1微米，信号传输距离会减少3公里左右。比如数值孔径0.12对应接收角度6.9度，0.16对应9.2度，这个范围刚好能保证光信号在120公里内保持稳定。直径9微米的设计经过严格测试，比传统多模光纤细30%，所以成本更高但传输距离更远。