高非线性光纤光纤的非线性效应,如受激拉曼散射、受激布里渊散射、光学克尔效应等,在通信和光信号处理领域有着广泛的应用。在克尔效应中,光学介质材料的折射率随光功率的变化而变化,这将导致一系列的二次效应,如自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、四波混频(FWM)和非稳态调制。光学克尔效应可用于光学参量放大、频率转换、相位耦合、脉冲压缩与产生、光孤子传输等方面。高非线性光纤的设计需要从几个方面加以考虑。首先,光纤必须具有较高的非线性系数,才能获得有效的非线性相互作用。其次,光纤必须有较低的损耗,以增加有效长度。此外,光纤的色散应与各种应用相匹配。最后,非线性光纤必须具有低偏振模色散。对于硅基高非线性光纤,折射率剖面的设计对满足上述要求起着重要作用。在设计高非线性光纤时,必须同时实现小的纤芯有效面积、低色散斜率和远小于工作波长的截止波长。