光学空间孤子是指由于光学材料的非线性效应而使光束保持不扩散的一种传播状态。这种非线性材料可以是Kerr介质，也可以是光折变介质。由于光折变介质可以用很弱的光功率(微瓦至毫瓦)实现很明显的非线性效应，并且，光折变介质具有光波导和光开关的应用潜力，因此，光折变介质的非线性效应引起了人们的极大关注。 本论文利用光折变介质材料形成光学格子，研究带隙光孤子的形成及其传输，发现了很多有趣的新现象，具体结果如下： (1)在单一周期光学品格中，首先研究了表面缺陷带隙孤子。研究表明：当表面缺陷具有正缺陷(吸引)时，表面缺陷带隙孤子只存在于第一带隙，且在低功率和高功率时带隙孤子能稳定传输，而在中等功率和更高功率时带隙孤子不能稳定传输；当表面缺陷具有负缺陷(排斥)时，表面缺陷带隙孤子只存在于第二带隙，且带隙孤子能稳定传输。论文中还研究了表面缺陷线性模在缺陷格子中存在的情况，研究发现：表面缺陷能局域线性模，对于正缺陷，表面缺陷线性模存在于第一带隙和第二带隙；而对于负缺陷，表面缺陷线性模存在于第二带隙；由于这些线性模被强烈地局域在表面缺陷处，因此，它们可以稳定传输很长的距离。用与线性模相似的高斯光束入射，发现高斯光束很容易激发出表面缺陷线性模，并且如果高斯光束以很小的角度入射到缺陷处，传输时就出现摇摇摆摆的现象。 (2)在超晶格(双周期光学晶格)中，当均匀介质和格子之间的一个格子作为缺陷(表面缺陷)受调制时，情况又会如何?研究发现：当表面缺陷具有正缺陷(吸引)时，表面缺陷超晶格带隙孤子在低功率时能稳定传输，而在高功率时不能稳定传输；但当表面缺陷为负缺陷(排斥)时，表面缺陷超晶格带隙孤子不仅稳定存在于第一带隙，而且稳定存在于第二带隙，此时存在于第一带隙的孤子反映出缺陷对孤子影响变小，表面缺陷超晶格带隙孤子变为表面超晶格带隙孤子，孤子的稳定性表现出在低功率和中等功率时能稳定传输，而在低功率和中等功率之间一个小范围内以及高功率时不能稳定传输；当缺陷强度峰值与格子强度峰值相近时，带隙孤子仍然存在于第一带隙，其稳定性与负缺陷时的第一带隙孤子相似。 (3)在超晶格中引入缺陷，研究缺陷带隙孤子稳定存在的情况。研究分析表明：当缺陷具有正缺陷(吸引)时，带隙孤子只存在于第一带隙，且在低功率时带隙孤子能稳定传输，而在高功率时带隙孤子不能稳定传输；当缺陷具有负缺陷(排斥)时，大部分的带隙孤子只存在于第二带隙，且带隙孤子能稳定传输，即随着缺陷的加深，带隙孤子从第一带隙移到第二带隙；当缺陷强度峰值与格子强度峰值相近时，带隙孤子存在于第一带隙，而且在低功率时稳定传输，而在更低功率和高功率时不能稳定传输。 (4)在复周期晶格引入缺陷中，考虑带隙孤子的情况。研究表明：当缺陷具有正缺陷(吸引)时，带隙孤子只存在于第一带隙，带隙孤子具有低功率时能稳定传输，而在高功率时带隙孤子不能稳定传输；当缺陷具有负缺陷(排斥)时，部分的带隙孤子存在于第一带隙，且在低等功率时带隙孤子能稳定传输，而在更低功率和高功率时带隙孤子不能稳定传输；随着缺陷深度的不断加深，带隙孤子从第一带隙移至第二带隙，而且孤子在第二带隙中可以稳定传输。