理论研究了均匀照明的无偏压光伏晶体中非相干耦合亮暗光伏孤子对的存在性。发现在共同的光伏光折变效应作用下，具有相同偏振和波长但彼此互不相干的两光束可以形成非相干耦合亮暗光伏孤子对。推导了亮、暗光场分量及其半峰全宽(FWHM)的表达式，并以CuKNSBN为例讨论了光强分布特性及半峰全宽与孤子光强的变化关系。结果表明，在形成非相干耦合亮暗孤子对时，暗孤子FWHM要比亮孤子FWHM小得多，从而对折射率改变的贡献较小。并用数值模拟的方法研究了其传播特性，发现非相干耦合亮暗孤子对可以在光伏晶体中稳定传播。当暗孤子光束不存在时，亮孤子光束仍能在晶体中呈呼吸状传播；然而，当亮孤子光束不存在时，暗孤子光束迅速塌陷。

为了研究开路条件下双光子光伏光折变材料中的灰光伏孤子族，建立了光伏孤子族的动态演化方程，给出了非相干耦合灰光伏孤子族的数值解.采用数值模拟的方法，求解孤子族的数值表达式.结果表明：这种孤子族是由多束偏振方向和波长都相同的互不相干光束耦合形成的.当孤子族只有两个分量时，灰光伏孤子族可以退化成灰-灰光伏孤子对；当孤子的灰度参量取零时，灰光伏孤子族退化成暗光伏孤子族，灰-灰光伏孤子对退化成暗-暗光伏孤子对.文中采用的光伏光折变材料是LiNbO3.

基于具有双光子光伏光折变效应的介质,数值研究了双光子Manakov光伏孤子的温度特性。 结果表明:在室温范围内,亮-亮、暗-暗和亮-暗Manakov光伏孤子对成分的峰值光强和半峰全宽均受 温度影响。亮-亮Manakov光伏孤子对的强度包络随着晶体温度的升高,其两孤子成分的峰值光强都逐 渐减小,而其半峰全宽逐渐增加。暗-暗和亮-暗Manakov光伏孤子对具有类似的温度特性。在一定的温 度范围内,两孤子成分可以克服温度扰动而演化为稳定孤波。

为了研究温度对双光子光伏光折变介质中亮屏蔽光伏孤子动态演化及自偏转特性的影响，采用数值模拟的方法，得到了亮屏蔽光伏孤子的动态演化过程。结果表明，在一定温度变化范围内，随着温度的升高，介质支持的亮屏蔽光伏孤子的光强和半峰全宽均减小；当介质的温度变化不大时，孤子将克服较小的扰动而保持稳定的孤子传播，当温度变化足够大时，孤子将变得不稳定甚至崩溃；在一定温度范围内，孤子中心的自偏转距离随着温度的升高而增加，在特定温度下达到最大值，之后随着温度的升高而减小。这些结果对双光子空间孤子的理论发展具有一定的意义。

提出了在由两块双光子光伏光折变晶体和一个电源通过导线串联而成的回路中存在双光子独立屏蔽光伏空间孤子对的理论.在适当的条件下导出了两光束在晶体回路中传播的耦合方程。证明了在回路中存在暗-暗、明-暗和明-明双光子独立屏蔽光伏空间孤子对。在光束的空间展宽远小于晶体宽度的极限条件下,对每种孤子对中两孤子相互作用的研究表明,暗孤子通过光电流能影响孤子对中另一孤子,但明孤子不能影响另一孤子。

基于外加电场的双光子光伏光折变介质,数值研究了光折变介质中亮屏蔽光伏孤子的自偏转特性。 结果表明:考虑扩散效应后,双光子亮屏蔽光伏孤子的中心沿一个抛物线轨迹在晶体光轴的反向上产生自偏转; 孤子中心偏转距离首先随着外加电场的增加而增加,当外加电场增加到某一特定值后,孤子的自偏转距离随着外 加电场的继续增加反而减小。亮孤子自偏转距离随着入射光强的增加也表现出先增加后减小的非线性变化规律。 在一定参量下,对双光子模型与单光子模型的自偏转特性做了简单比较。

从理论上研究了开路情况下一维光伏空间孤子的时间演化过程。采用数值方法,通过研究有无背景光辐照下光伏空间亮(暗)孤子的含时空间电荷场,分别得到了光伏空间亮(暗)孤子的孤子波形强度微分方程。在此基础上研究了开路情况下通过增加均匀背景光辐照强度对光伏空间孤子及其半峰全宽的影响。结果显示,通过增加均匀背景光辐照强度,光伏空间孤子随时间的演化过程比没有均匀背景光时加快的倍数为均匀背景光强与暗辐照光强之比。光伏空间孤子的半峰全宽达到稳态所需的时间随孤子峰值强度和暗辐照与均匀背景光强度之和的比值的增大而变短。

从考虑背景光的光伏作用后的光束在光伏媒质中传播的方程出发,证明了在折射率改变为正的光伏媒质中也可以形成灰孤子。光束以灰孤子状态在光伏晶体中传播时,其横向相位必须具有一个与光强分布有关的形式分布,表达式为(s)=vη-∫η0y-2()d。其中v是灰孤子的横向运动速度,η是无量纲化坐标,y(η)是归一化的光场振幅。分别讨论了光束灰度、光强振幅、信号光与背景光的有效Glass系数之比R对一维的光伏空间灰孤子宽度、横向总相移和横向运动速度的影响,并分析了光伏灰孤子的稳定性。当光束的灰度m为0时,这一理论可直接退化为光伏暗孤子的理论。