По сравнению с твердотельными лазерами, оптоволоконные лазеры обладают более сильной дисперсией и нелинейными эффектами в объеме резонатора. Сильные эффекты дисперсии возникают как следствие большого протяженности объема материала (волокна), по которому проходит излучение (порядка 1 метра при полном прохождении излучением резонатора, по сравнению с несколькими миллиметрами в твердотельных лазерах), и усиление нелинейных эффектов является следствием малой площади мод в одномодовых волокнах, что приводит к высоким оптическим интенсивностям
Дисперсия, как это говорилось выше, все же может быть компенсирована, например за счет использования волокон с различными значениями дисперсии. Однако совместной компенсации дисперсий и второго и высших порядков достичь крайне сложно, хотя и необходимо для формирования максимально коротких импульсов.
В некоторых случая наоборот, требуется значительная величина дисперсии в лазерных резонаторах, которая не может быть достигнута при использовании только оптоволокна. Выходом может являться использование оптических циркуляторов совместно с волоконными решетками Брэгга.
