众所周知,非线性光孤子动力学及其操控在非线性光学、光信息处理中具有重要的研究价值和现实应用。早些年,有关光孤子脉冲压缩的研究,人们往往利用绝热方法。近年来,本课题组提出了量子绝热捷径技术的概念,用以加速量子绝热的慢过程,并广泛应用于原子、分子和光物理。本论文将利用量子绝热捷径技术研究非线性光纤中光孤子动力学的快速非绝热操控,取得的成果如下:(1)以单模光纤中的非线性薛定谔方程为模型,对系统的增益/吸收进行量子绝热捷径的设计,以实现光孤子脉冲的快速压缩。首先从非线性薛定谔方程的孤子解出发,由变分近似法得到了与孤子相关参数(如宽度、啁啾、速度、中心位置等)的微分方程,并通过光纤的增益或吸收对波包的宽度进行了反控制设计。数值模拟表明与传统的绝热控制相比,同样的增益或吸收条件下孤子的压缩速度被提高了十倍。(2)基于上述研究,以非线性光纤中的三-五阶非线性薛定谔方程为模型,分析了系统的非线性项对光孤子动力学的影响。通过结合变分法和量子绝热捷径技术的反控制方法,证明了在对孤子脉冲宽度和介质的非线性进行了反向设计后,可以在很大程度上加速孤子脉冲的压缩。