X波是一种具有时间、空间局域结构的非色散/衍射波包。当X波在非线性介质中传播时,它将演化为更加局域的非线性X波。近年来,对非线性X波的产生、传播、和操控等方面的研究逐渐成为热点。然而在光学领域,这些研究主要集中在传统的光学材料中,由于介质对电子的强束缚作用,需要极强的激光才可以使非线性响应有效地产生。另一方面,通过使用电磁诱导透明技术,人们已经成功的使超冷里德堡原子气体的Kerr非线性效应在无明显吸收条件下得到极大的增强。因此,在基于电磁诱导透明的超冷里德堡原子气体中研究非线性X波不仅可以实现弱光条件下的非线性X波,加深对其各种物理特性的认识,还可以探索其在光信息处理与传输等方面的潜在应用价值。本文的研究成果主要包括以下几个方面:研究了非线性X波的形成机制,发现当介质的色散和衍射符号相反时,非线性X波可以自发形成;研究了非线性X波的传播特性,发现其具有超慢的传播速度和超低的输入功率;讨论了非线性X波的稳定区间,发现增加Kerr非线性的非局域可以使非线性X波更加稳定;实现了非线性X波的主动操控,发现通过外加梯度磁场可以实现非线性X波传播轨道的主动操控。