Un supercontinuum est généré lorsque des effets non-linéaires agissent ensemble pour élargir
le spectre de la source d’origine. Il existe plusieurs possibilités de mise en œuvre comme le montre
l’article de Dudley et al. en utilisant une propagation en espace libre ou guidée.Le milieu non linéaire le plus favorable à la génération de supercontinuum est la fibre optique, qui
présente l’avantage décisif d’offrir une trés grande longueur d’interaction et un fort confinement
de l’énergie en comparaison des cristaux non linéaires. La structure même du matériau vitreux,
qui compose la plupart des fibres optiques classiques (fibres en silice dopée), possède également
une non-linéarité du troisième ordre qui est généralement plus faible que celle des cristaux
deuxième ordre) mais qui peut être exacerbée avec diférents dopages. Dans ces conditions, la
propagation guidée est un apport fondamental dans l’obtention des conversions de fréquences
qui sont à la base de la génération de supercontinuum.

Le mélange à quatre ondes est un phénomène non linéaire conduisant à des conversions de
fréquences nécessitant deux conditions particuliéres : l’accord de phase et la conservation de
l’énergie. Deux photons de fréquences ω1 et ω2 (pompes) disparaissent en créant deux autres
photons, appelés Stokes et anti-Stokes, de fréquences ω3 et ω4

Expérience en attente des coupleurs de fibres.Pour le pompage avec des impulsions picosecondes ou nanosecondes, la diffusion Raman et le mélange à quatre ondes  joue un rôle essentiel.

Les mécanismes physiques derrière la génération de supercontinuum dans les fibres dépendent beaucoup de la dispersion chromatique et de la longueur de la fibre (ou d’un autre milieu non linéaire), de la durée de l’impulsion, de la puissance de crête initiale et de la longueur d’onde de la pompe.

Lorsque des impulsions femtosecondes sont utilisées, l’élargissement spectral peut être principalement causé par la modulation auto-phasée. Dans le régime de dispersion anormale, la combinaison de la modulation auto-phase et de la dispersion peut conduire à une dynamique de soliton compliquée, y compris la division de solitons d’ordre supérieur en plusieurs solitons fondamentaux