在非线性介质中，自发喇曼散射将一小部分入射功率由一光束转移到另一频率下移的光束，频率下移量由介质的振动模式决定，此过程称为喇曼效应。量子力学将该过程描述为入射光子被一个分子散射成另一个低频光子，同时分子完成振动态之间的跃迁，即入射光作为泵浦光产生称为斯托克斯波的频移光。

    如果材料中的分子振动态具有几乎确定的能级，则通过受激喇曼散射所产生的斯托克斯光谱为分立谱，即喇曼散射光子位于某特定的频率上。受激喇曼散射的这一特性被广泛应用于分子振动能级的研究。但光纤中的情况与此十分不同：光纤材料为熔融状态的无定型非晶态石英玻璃，由于分子之间相互作用的无规性，使得分子的振动能级受到扩展并相百重叠，因此光纤中的喇曼增益谱为连续谱，并分布在一个较宽的频率范围上。