高非線性光纖 (HNLF) 光纖中的非線性效應(yīng), 諸如受激拉曼散射(SRS)、 受激布里淵散射(SBS)以及光學克爾效應(yīng), 在通信 和光信號處理領(lǐng)域有諸多應(yīng)用。在克爾效應(yīng)中，導光介質(zhì)材料的折射率隨光功率變化，這將導致一系列次級效應(yīng)，例如自相位調(diào)制(SPM)、交叉相位調(diào)制 (XPM)、四波混頻(FWM)、以及非穩(wěn)態(tài)調(diào)制。利用克爾效應(yīng)的應(yīng)用包括光參量放大、頻率轉(zhuǎn)換、相位耦合、脈沖壓縮與產(chǎn)生、光孤子傳輸?shù)取?高非線性光纖的設(shè)計需要考慮以下幾個方面：首先，光纖要有高的非線性以獲得有效的非線性相互作用；其次光纖須有較低的損耗以增加有效作用長度 Leff。再者，對于各種應(yīng)用，光纖要有相匹配的色散特性。最后，非線性光纖須有低的偏振模式色散(PMD)。對于石英基的高非線性光纖，折射率剖面的設(shè)計對于滿足以上要求起重要作用。在高非線性光纖的設(shè)計中，小的芯區(qū)有效面積 Aeff，低的色散斜率以及遠小于工作波長的截止波長必須同時實現(xiàn)。 高非線性光纖不但擁有較高的非線性，且同時擁有很低的色散斜率。采用靈活的 W 型剖面設(shè)計，在階躍折射率芯周圍引入低折射率內(nèi)包層。