一种基本的孤子为传播在色散介质（例如，光纤）中，具有固定的时间强度曲线（即色散不会引起任何时间展宽）的光脉冲。当脉冲具有固定形状并且能量由介质中的参数（尤其是色散和非线性）和脉冲长度决定。 

高阶孤子是能量为基本孤子整数的平方倍（即，4,9,16等）的孤子脉冲。该脉冲的时间兴中并不是常数，而是在传播过程中周期性变化（见图1和图2）。 

        图1：三阶孤子的时间演化（注：原图为动态图）。 

       图2：三阶孤子的光谱演化（注：原图为动态图）。 

   图3：三阶孤子的时间演化。彩色温标代表光功率。孤子周期为50.4 m，即显示的范围约为两个孤子周期。 

         图4：三阶孤子的光谱演化。彩色温标代表功率谱密度。 

高阶孤子可以用于非线性脉冲压缩：具有合适能量的sech2形状的脉冲注入到具有反常色散的光纤中，演化过程为高阶孤子演化，传播一定距离后，脉冲长度显著较小。较高的孤子阶数可以实现很强的压缩，还对泵浦波长有严格的选择。 

基本孤子通常比较稳定，而高阶孤子会由于受到各种效应（例如高阶色散，拉曼散射，双光子吸收）的影响分裂成基本孤子。孤子分裂在有些过程中发挥主要的作用，例如，光子晶体光纤中的超连续谱产生。