可变孔径法计算模场直径的数学基础是柏特曼远场定义。模场直径是单模光纤基模模场强度空间分布的一种度量。反映了单模光纤中传输的基模模场强度的空间分布。单模光纤模场直径的主要测量方法包括可变孔径法、直接远场扫描法、近场扫描法。这3种试验方法之间互相等效且存在数学变换关系：远场扫描和可变孔径法之间可通过积分变换相互转换，远场扫描和近场扫描之间可通过汉克尔变换相互转换。

可变孔径法的实验装置在实际实验中最容易实现，因此是最普遍的测量单模光纤模场直径的方法。