孤子是一种在传播过程中形状、幅度和速度都维持不变的脉冲状行波。由于孤子具有这种特殊性质，因而它在等离子物理学、高能电磁学、流体力学和非线性光学中受到了广泛的关注。光孤子通信被公认为是最有发展前途的通信方案之一，它采用超长距离、超高码速的光纤通信系统，使用光纤放大器补偿损耗、利用高阶孤子实现通信的扩容等技术，大大提高了通信的速度、容量和质量。另外，光孤子开关技术也是当前的研究热点之一。由于它采用光孤子脉冲作输入信号的全光开关，具有开关速度快、开关转换率高以及选择性能好等优点，因此也引起了广泛的关注。　　本文主要以非线性薛定谔方程为模型，对一种新型的自聚焦的克尔型非线性的的光格子中的空间孤子的传输及控制特性进行了详细地研究。该光格子有均匀的横向折射率调制和周期性递增与递减交替变化的纵向折射率调制。文中采用了数值的方法，分别对该新型光格子中光孤子的导向及控制、偶极孤子的捕获及稳定传输以及具有陡峭的格子势垒的光格子系统中光孤子的隧穿特性等做了具体地讨论。研究结果为实现孤子导向、控制和传输提供了一定的理论依据，为基于光信号的全光控制和全光开关的研究提供了一定的理论基础，为在光诱导的周期性波导结构中实际光器件的应用提供了更多的可能性。　　本文的主要内容如下:　　(1)以描述光束在横向和纵向均有线性折射率的周期性调制的自聚焦克尔型非线性介质中传播的非线性薛定谔方程为模型，运用数值的方法讨论了空间光孤子在一种新型的光格子中的传输及导向特性。该光格子具有在传播方向上周期性渐增和渐减交替地变化的折射率调制。结果表明，通过合理设计诸如格子深度、横向调制频率和纵向调制周期等格子参数以及适当调节初始输入光束的参数，可以很好地实现孤子导向。这对孤子在光格子中的控制研究是有益的。　　(2)运用数值的方法研究了偶极孤子在同(1)所述的光格子中的捕获及稳定传输特性，通过理论分析并用数值模拟的方法，证明了在传播方向上周期性渐增和渐减交替地变化的折射率调制的光格子中存在稳定的偶极孤子。结果表明，通过调节格子和孤子参数，使得作用在偶极孤子上的格子势所产生的吸引力恰好与孤子两极间的排斥力平衡时，偶极孤子可以被稳定地囚禁在格子中并向前传输。这对未来的全光信息处理和诸如孤子逻辑门和光开关等全光器件的实际应用有一定的理论指导意义。　　(3)数值研究了一个非线性格子势垒中空间孤子的隧穿问题。大量的数值模拟发现，入射光束的位置强烈地影响着空间光孤子的隧穿特性，具体表现为孤子通过该势垒时会发生压缩和分裂等现象。此外，光格子的横向调制频率和入射光束的强度也对孤子隧穿有着重要的影响。基于上述性质，我们进一步构造了一个纵向由一个以e指数形式渐增的光格子段级联一个均匀调制的光格子段形成的光格子系统，运用数值的方法实现了通过控制输入光孤子的强度、调节光格子的横向调制频率及输入孤子的位置来产生孤子的压缩和分裂等。这一结果，为实现孤子压缩和分裂提供了一个新的构想，并对未来的全光器件的实现有很好的应用价值。