光纤中的非线性效应, 诸如受激拉曼散射(SRS)、 受激布里渊散射(SBS) 以及光学克尔效应, 在通信和光信号处理领域有诸多应用。在克尔效应中，导光介质材料的折射率随光功率的变化而变化，这将导致一系列次级效应，例如自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、四波混频(FWM)、以及非稳态调制。利用克尔效应的应用包括光参量放大、频率转换、相位耦合、脉冲压缩与产生、光孤子传输等。
高非线性光纤的设计需要考虑以下几个方面：首先，光纤要有较高的非线性系数以获得足够的非线性效应；其次，光纤须有较低的损耗以增加有效作用长度Leff；再者，对于各种应用，光纤要有相匹配的色散特性；最后，非线性光纤须有低的偏振模式色散(PMD)。对于石英基的高非线性光纤，为了满足以上要求，折射率剖面的设计非常重要。在高非线性光纤的设计中，小的芯区有效面积Aeff，低的色散斜率以及远小于工作波长的截止波长必须同时实现。
美嘉体育公司自主研发生产的高非线性光纤不但拥有较高的非线性系数，且同时拥有很低的色散斜率。采用灵活的 W 型剖面设计，在阶跃折射率芯周围引入低折射率内包层。