色散控制孤子传输方案是90年代中期出现的一种改进型的具有实用前景的孤子通信方案，为实现该方案，本文对其进行了全面、系统、深入的理论和应用研究。 第一章首先对光纤孤子通信的概念、传输理论、研究方法及其控制方案进行总结和评论，然后对色散控制孤子(DMS)的概念、系统方案、传输理论和发展前景进行了探讨。 第二章首先采用解析和数值计算方法对DMS的基本特征作了较为详细的理论研究，然后采用导引中心孤子理论对DMS的传输特性进行了严格的数学分析，揭示了DMS方案稳定传输的条件。最后研究了DMS对调制不稳性抑制以及DMS的能量增强因子，同时采用绝热扰动法研究了DMS对Gordon—Haus效应的抑制。 第三章重点研究了色散控制孤子通信机制对系统中扰动因子的控制作用。运用拉格朗日变分法视XPM为扰动因子，首次综合解析了WDM和OTDM系统中DMS特性，并利用解析结果对不同的系统进行研究。首次考虑多种扰动并存的DMS—WDM系统(如XPM、ASE噪声以及ASE—XPM扰动)，采用变分法进行解析，研究各种扰动对该系统性能的影响。最后，研究了三阶色散(TOD)对DMS传输的影响，采用数值计算方法，详细研究了不同DMS系统参数条件下，TOD影响的效果。 第四章对DMS系统在线滤波控制方案进行了研究。首次导出以扰动形式表达的滤波控制DMS系统的传输方程，并采用变分法对该方程进行了研究。研究了WDM系统中滤波器对XPM扰动和ASE噪声扰动的控制作用。最后首次由变分法对多信道WDM系统中的滤波器对定时抖动的控制进行了分析，对DMS和普通孤子WDM系统中滤波器的控制作用进行了比较，为滤波控制WDM色散管理孤子系统设计提供理论依据。 第五章研究了偏振模色散(PMD)影响下的色散控制孤子的传输理论。首先对双折射光纤中线性脉冲传输的理论模型及非线性脉冲传输理论模型进行了系统的总结，首次建立了在双折射光纤中的DMS传输模型(DMP方程)和控制模型。其次采用变分法对PMD影响下的DMS传输方程进行了解析，并利用解析结果研究了PMD影响下DMS的传输特性。最后首次对滤波控制高速DMS传输系统中的PMD扰动进行理论 摘要研究，对DMS系统的稳定性及定时抖动进行了分析，并和线性系统作了比较。 第六章专门研究色散控制孤子理论的应用。首先对近年来国外孤子通信的试验进行评论。然后提出和比较了三种DMS传输方案，并对各DMS传输系统方案的性能进行了比较评价，同时对高速、长距离DMS系统的结构参数进行了设计。最后对江苏某二级干线环网进行了系统升级考虑，对该系统传输DMS进行了数值模拟。