随着新型光学材料不断涌现和光孤子理论研究的不断深入，光通信迎来了良好的发展机遇，同时也面临着新的挑战。由于对光纤通信的研究往往需要以数值模拟结果为指导，且有时直接用实验的方法来研究，不仅周期长，耗资大，而且难以发现隐藏的复杂物理实质，所以解决这些问题的有效方法便是进行数值模拟。 本文的前半部分简要介绍了有关光孤子的基础知识和研究中所使用的两个应用程序软件，借助这两个软件，我们开发了可用于研究光子晶体光纤特性和光孤子传输特性的时域有限差分算法的计算机程序。并将该程序运行的结果与大量参考文献进行了比较，结果发现与文献报道的完全一致，从而验证了我们编程的正确性。 在本文的后半部分，我们主要研究了光脉冲在普通光纤和含激活掺杂或负折射材料的光子晶体光纤内传输特性，以及孤子与高斯准孤子在各种不同情况下在光纤中的相互作用规律。借助原子二能级理论，发现了自发辐射的抑制可控特性和孤子在含有负折射材料和激活杂质的光子晶体光纤内的光传输放大特性。这将为负折射材料应用到光通信中做出了积极的有益探索，且所得到的研究结果为光孤子通信系统的设计提供了直观的理论依据，并为进一步探索结构紧凑的光子晶体光纤密集波分复用放大器奠定基础。