采用分步傅里叶法,数值模拟研究了有偏压光伏光折变晶体中艾里高斯光束的传输特性.结果表明,当艾里高斯光束初始振幅和晶体的外加电场在一定范围内时,可以形成沿直线稳定传输的呼吸式孤子.调节初始振幅或外加电场可以控制孤子的峰值强度和呼吸周期.随着入射光场分布因子的变大,孤子的平均峰值强度先增大后减小,孤子的呼吸周期先变小后变大.随着光束衰减因子的增加,孤子的平均峰值强度先增大后减小,然后再增大.此外,光束入射角为负值时,孤子向左偏移,光束入射角为正值时,孤子向右偏移.入射角只改变孤子的输出位置,不影响孤子的强度、宽度和呼吸周期.

对中心对称光折变晶体中扭曲孤子的形成及其稳定性进行了研究。结果表明: 在自聚焦非线性光格子中, 扭曲孤子存在于半无穷间隙和第一间隙中; 在半无穷间隙中, 扭曲孤子的状态不稳定; 在第一间隙中的扭曲孤子均处于稳定状态, 且存在区域随着晶格深度p的增加而增加; 对于给定的p, 扭曲孤子能流随传播常数b的增加而增加; 在相同的参数下, 阶数高的扭曲孤子占据的格子更多, 且能流更高; 在自散焦非线性光格子中, 扭曲孤子仅存在于半无穷间隙中, 并且所有的扭曲孤子均为不稳定状态; 当b较小时, 扭曲孤子含有较多的振幅振荡, 随着b增加, 扭曲孤子的能流和振幅振荡都变小。

研究了金属和自散焦周期性介质界面表面间隙孤子的形成及其稳定性.这种表面间隙孤子只存在于超过格子深度临界值的有限间隙内, 在第一间隙和第二间隙内间隙孤子存在区域包括稳定区域和不稳定区域, 第二间隙内格子深度的临界值远大于第一间隙内格子深度的临界值.在第一间隙内, 对给定的格子深度, 当传播常数增大时, 表面间隙孤子的能流变小, 格子区域内表面间隙孤子振荡拖尾变短.对给定的传播常数, 表面间隙孤子的能流随格子深度的增加而增大, 增大格子深度能把表面间隙孤子由不稳定态转为稳定态.不稳定表面间隙孤子在传输中向横轴正向偏转, 偏转角度随格子深度的增加而变小, 其主瓣传播轨迹是一条锯齿形曲线.在第二间隙内, 表面间隙孤子有较多的拖尾振荡, 不稳定区域靠近存在区域的上限, 并且随着传播常数增加而逐渐减小.

运用交替隐式光束传输法研究了异相和同相四极光束在自聚焦光诱导的四方晶格中的传输特性。给出了异相和同相四极光束在连续均匀介质、自聚焦介质和自聚焦光诱导的光子晶格中的动态演化。在均匀介质中传输时，异相四极光束发生线性衍射，峰值强度逐渐变小，光束间相互排斥，峰值间距变大；而同相四极光束先各自衍射，而后聚合为单束光，峰值幅度先减小后增加，继续向前传输，光束衍射，峰值递减。引入自聚焦光折变介质后，异相四极光束发生自聚焦现象，且相互分离现象更加明显；而同相四极光束相互吸引融合为单束光，能量几乎全部汇聚到晶格中心点。引入自聚焦光诱导光子晶格后，异相四极光束一定条件下能形成稳定传输的异相四极孤子，其对角波峰相位相同，相邻波峰相位差为π；而同相四极光束在一定的条件下能形成局域的同相四极孤子，其波峰相位均相同。

研究了自聚焦光伏光折变晶体中奇偶间隙孤子序列的形成及其稳定性。这些间隙孤子只存在于半无限间隙内, 它们的存在区域随其阶数的增加而减少, 阶数高的间隙孤子占据更多的格子。这些间隙孤子的能流值随传播常数的增大而增大, 给定一传播常数, 阶数高的间隙孤子具有高的能流值。对高阶间隙孤子, 边瓣强度大, 中间各瓣强度相等, 改变传播常数能够控制边瓣和中间瓣的强度。用数值计算方法研究了这些间隙孤子的稳定性, 发现它们都是稳定的。

报道了中心对称光折变晶体中Kagome型光格子内缺陷孤子的存在及其稳定性。由于缺陷强度的变化，这些缺陷孤子能存在于不同的带隙内。当缺陷为正时，这些缺陷孤子只存在于半无限带隙内。利用扰动增长率和光波传播法，研究了这些缺陷孤子的稳定性。结果表明，通过扰动增长率和光波传播法得到这些缺陷孤子的稳定性是相同的，低功率正缺陷孤子是稳定的，高功率正缺陷孤子是不稳定的。当缺陷为负时，缺陷孤子存在于半无限带隙和第一带隙内。在半无限带隙内，中功率负缺陷孤子是稳定的，高功率和低功率负缺陷孤子是不稳定的。在第一带隙内，负缺陷孤子都是稳定的。

在光折变晶体中可通过光诱导来产生光子晶格，对偶极孤子在光子晶格中的传输特性进行研究，通过数值仿真发现，偶极光束入射到对角晶格点时，改变光折变晶体上的外加电场强度、入射振幅以及光诱导晶格深度，偶极光束的传输会出现不同的传输结果。研究结果表明，由于光诱导晶格的存在，入射偶极光束可以克服两峰间的相互作用；当外加电场强度、入射振幅和晶格深度三个条件匹配时，异相偶极孤子存在且能稳定传输，而同相偶极孤子总是不稳定的，当光束强度较低时，其不稳定性较弱。

本文研究了低振幅下的(1+1)维屏蔽亮孤子在光折变介质中的传输特性。数值仿真结果发现，当光束线性传输时会自然衍射；当光束非线性传输时，若忽略扩散机制，可以保持孤子形态且直线传输，若考虑光折变介质的扩散作用，孤子就会发生自偏转，偏转方向及程度与温度有关。最后分析了偏转距离绝对值随温度的变化关系，在某一温度下偏转距离绝对值有最大值，因此可以通过控制温度来改变偏转距离。

在自聚焦饱和非线性光折变正方晶格中心通过光诱导一个负缺陷态,研究了输入光束宽度与晶格波导尺寸可比拟时,二阶涡旋光束正对缺陷点垂直入射下的传输性能.数值仿真表明,在晶格深度与光强大小相匹配的情况下,输入光束演变形成类四极子的强度分布,且束缚在负缺陷处,值得注意的是,这四点的相位不再保持二阶涡旋状,而是对角相位相同,相邻点相位相反.若改变晶格深度与光强大小的比值都无法形成稳定的局域态.