当光子晶体光纤中传播不同频率的光波时，介质的折射率与所有光波的光场都有关系，因此，某一特定频率的相位不但与自身的光场有关，还与其它频率的光场有关。这种相互作用称为交叉相位调制(XPM，即Cross-phase Modulation)。当频率分别为和的两束光进入光子晶体光纤时，由于非线性作用使频率为的光波产生的相移为(j=1,2)

式中E表示光波的光功率。上式中等号右边的第一项为自相位调制产生的相移，第二项为交叉相位调制产生的相移。易见，交叉相位调制产生的相移是自相位调制产生相移的两倍。