El propòsit d’aquesta tesi és dissenyar i optimitzar dispositius fotònics en el règim no lineal. En particular, s’han triat dos tipus de dispositius, que es classifiquen d’acord amb el fenomen físic d’interés. El primer tipus correspon a fibres convencionals o del cristall fotònic, dissenyades per tal que la dinàmica temporal dels paquets d’ona que es propaguen al seu interior, genere espectres amb les característiques desitjades, en el context del supercontinu. El segon tipus explota la fenomenologia espacial associada a les ones electromagnètiques que es propaguen sobre la superfície d’un metall. Aquestes permeten, des de dissenyar dispositius tipus chip fotònic, llurs dimensions típiques estan molt per sota la longitud d’ona de la llum, fins la generació d’estats no lineals híbrids de dinàmica singular. Tots aquests efectes es troben dintre del marc proporcionat per les equacions de Maxwell macroscòpiques, que s’han resolt numèricament. En alguns casos grans aproximacions teòriques les simplifiquen a sistemes uni-dimensionals, mentre que en d’altres, s’integren directament en les tres dimensions espacials. En el cas en que la optimització del dispositiu en qüestió resulta no trivial després del coneixement que s’ha adquirit del mateix de manera teòrica, s’empra una recent eina numèrica que sorgeix de la combinació d’algoritmes genètics i plataforma Grid.