空间光孤子在全光信息处理方面有着潜在的应用。按照内在特性的不同可将空间光孤子分为局域光孤子和非局域光孤子。1+1维的局域光孤子可以稳定存在，但1+2维的局域光孤子不能稳定地传输，会出现“灾难性的坍塌”。非局域非线性和饱和非线性可以抑制1+2维光孤子的坍塌，从而支持1+2维光孤子的稳定传输。　　论文首先在非局域非线性材料中得到了“携带”轨道角动量的旋转椭圆光孤子，接着在线性各向异性的饱和非线性材料中研究了椭圆呼吸子的演化行为。而在孤子和呼吸子问题的研究中所使用的技术手段—“哈密顿法”放在了本论文的最后予以介绍。全文共分为六章。　　第一章，介绍了时间光孤子、空间光孤子以及时空光孤子的理论进展和相关实验发现，讨论了光孤子在通信领域的潜在应用前景。　　第二章，用“哈密顿法”得到了存在于各向同性的非局域非线性介质中的旋转椭圆光孤子的近似解析解，分析了孤子的稳定性，并给出了旋转椭圆光孤子形成的物理机制:轨道角动量引起等效的各向异性衍射。　　第三章，用“哈密顿法”研究了在线性各向异性的饱和非线性介质中椭圆光呼吸子的动力学行为。椭圆呼吸子的动力学行为依赖于材料的线性各向异性程度。当线性各向异性程度较低时，椭圆光呼吸子在传输时，会在垂直于传输方向的横截面上发生非匀速的旋转现象，当线性各向异性程度较高时，椭圆呼吸子在传输时会发生分子似的振荡。　　第四章，给出了“哈密顿法”的理论基础，推导出了一阶微分系统的哈密顿正则方程组。　　第五章，将“哈密顿法”应用于处理光包络的非线性传输问题中。　　第六章，对本论文的工作进行总结，同时分析仍存在的问题，并展望可以继续开展的研究工作。