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当一束很窄的光束在各向同性线性介质中传播时，由于自然衍射效应，其在横向方向会展宽，激光束越窄，展宽的速率就越快，这对于光作为信息的载体是不利的。在非线性介质中，当介质的非线性引起的光束自聚焦效应和衍射效应相平衡时，激光束的横向尺寸（微米量级）不再随传播距离而变化，非线性介质中这种自限的光束便是空间光孤子，它们可以存在于很多对光的非线性响应机制不同的介质中，并且在运动碰撞过程中可以分裂、融合、湮灭及旋转等。
本文介绍了孤子的起源和概念，时间光孤子和空间光孤子的发展和现状，光折变空间孤子的四种基本类型的概念和发展，及其他类型空间光孤子的概念和发展。本文进行了大量详细的推导，通过麦克斯韦方程组得到了非线性薛定谔方程，然后通过光折变效应动力学方程得到了串联的双晶体的屏蔽光伏的空间电荷场和动态演化方程，也得到了偏压外加串联电阻的光孤子的空间电荷场和动态演化方程的解的统一形式。并且都给出了具体的推导过程。本文的主要工作在于研究了带有偏压的光伏光折变晶体回路，从理论上推导了光孤子在光折变晶体中的传输特性，给出了独立空间孤子对的动态耦合演化方程。在忽略扩散效应，考虑小振幅情况下，得到了明孤子和暗孤子解析解。我们得到了屏蔽光伏孤子对演化方程的解析解。包括有暗-暗孤子对，明-暗孤子对在低振幅条件下的解析解。本文分析了屏蔽光伏空间孤子对之间的相互影响，并对光孤子对演化图形进行了模拟。根据解析解用matlab模拟分析了暗-暗孤子对，明-暗孤子对的图形。得出暗孤子可以影响明孤子，明孤子不能影响暗孤子的结论。
本文分析了外加电阻的光折变晶体回路，得到了光孤子族动态演化方程的统一形式。首次推导得出了光孤子族的明，暗孤子族的解析解，分析了光孤子族模型。前人在对光孤子进行理论分析时候重在推导出积分解，在积分解的形式上对光孤子进行分析。本文则重点在于找到光孤子在低振幅情况下的解析解，从解析解表达式这个角度来分析光孤子的性质。虽然解析解的推导会比较复杂，但是解析解一旦推导出来之后，分析过程就会简化。本文的这种解析解分析方法比前人的积分解的分析方法更加简单直观和易于操作。本文对非线性光折变晶体中的光孤子对的研究是一项很有意义的工作。根据明-暗孤子对之间的相互影响，并且可以通过外加电场，外加磁场以及入射光改变等方式加以控制，可以制作成光开关器件和光耦合器件以及光逻辑门器件。空间光孤子这种具有固定空间形状的波包作为最基本信息单元在未来信息传输及处理领域有着巨大的潜在应用价值。另一方面，空间光孤子是实现未来全光通信及全光器件的最理想途径之一。