非线性薛定谔方程(NLSE)是现代科学中最具普遍意义的重要方程之一,其孤立波解已在许多物理领域中得到应用。在实际非线性系统中,由于一些微小的附加项不可避免地出现在标准孤子方程中,所以薛定谔孤子的微扰理论是非常有实用价值的。它主要包括建立在逆散射变换基础上的孤子微扰理论和以Jost平方解(为逆散射法求解过程中出现的某类特解)为微扰展开基的“半”直接法两大类。这两类方法虽然功能强大,但只适用于可积系统,且数学计算非常复杂而不能被大多数人掌握。我的导师颜家壬教授发展了一种基于分离变量法的直接孤子微扰理论,它适用于可积和非可积系统。此方法还成功的解决了暗孤子微扰这一难题。 本文借助于此方法讨论了光孤子通信中一些重要微扰(双光子吸收、增益和光谱过滤等)对光孤子的影响,对适当控制系统参数,从而提高长距离信息传输精度有一定的理论参考价值。目前,光孤子通信被认为是光纤通信中最有发展前途,最具开拓性的前沿课题。所以,孤子微扰理论在光纤通讯中的应用具有非常重要的科研应用价值。另一方面,本文也为颜教授所发展的孤子微扰理论提供几个重要的实例,使该方法得到进一步完善和充实。 全文共分为五章:第一章简要介绍孤子及非线性光学的发展史,且从光纤中群速度色散与非线性效应相平衡时的情况导出NLSE。第二章讨论了光纤中一些非常重要的非线性效应。第三、四章分别运用非线性薛定谔方程的微扰理论研究了光纤中暗、亮孤子的动力学行为。第五章为对本文工作的总结和展望。