当强激光脉冲与非线性介质发生作用时,各种不同频率相互作用就产生了新频率的激光,这种相互作用越强,产生的频谱展宽越宽,从而生成一定波长范围的宽带光谱,即超连续光谱。超连续光谱的宽度由非线性介质的色散和输入激光脉冲的强度决定,为了产生较宽的超连续光谱,通常将非线性光纤的零色散波长设计在注入脉冲波长附近。超连续光谱在光通信、超短脉冲压缩、激光光谱学、传感技术等方面有着极大的应用潜力。

高非线性光子晶体光纤由于具有特殊的色散和非线性特性,比一般光纤更容易产生超连续谱。通过光纤的色散特性进行特殊设计可以获得参数优化的超连续光谱。利用高非线性PCF 制备的单个宽带光源可以为密集波分复用(DWDM) 提供1000个信道的光信号。PCF产生的超连续谱也为超高分辨率的光学相干层析技术提供了理想光源。在频率计量学中,利用飞秒脉冲序列与PCF 作用产生的超连续谱已被用来制作"光频率梳"。此外，HNL-PCF可控的色散特性使得这种光纤在超快光学领域也有很大的应用价值,包括超短脉冲的受控传输、频率转换、脉冲宽度压缩等。