该论文主要研究了光孤子的量子特性:孤子压缩态和孤子脉冲的不同谱分量之间的光子数起伏的相关性,孤子的偏振压缩态以及在量子通信中的应用.在量子领域,初始相干孤子是不稳定的,孤子的量子特性具有复杂的频谱结构.该论文采用解析与数值模拟相结合的方法来分析孤子的量子特性,主要内容包括以下几个方面(黑体部分属于创新性的工作):1、用热库理论得到了考虑光纤损耗的光孤子传输的量子场方程.利用此方程可以研究光孤子在光纤中的量子特性的演化.2、利用线性化理论将有损光纤中的量子场方程线性化.由于光孤子的期望值与其量子涨落相比很大,把场算符看作经典场和噪声算符之和是一种很好的线性化近似理论.我们由此从线性化近似得到有损光纤中的孤子压缩比公式,3.利用数值法得到了不同初始条件下的量子孤子在有损耗光纤中的演化.分析了不同初始条件下,光纤损耗对孤子压缩比的影响.数值结果表明,初始振幅越大,得到的孤子压缩比越小,但由于光纤损耗的影响,使得孤子的压缩比有一最小值;不同的初始啁啾对孤子压缩比也有很大的影响,正啁啾可以延缓光纤损耗的影响,而负啁啾加速光纤损耗对孤子压缩态的破坏.4.利用线性化近似理论分析了光孤子的不同频谱分量之间的量子相关性.由于光纤的Kerr非线性效应,使得光孤子的不同频谱之间具有很强的量子相关性.数值结果表明,初始光孤子振幅越大,光孤子内部的量子结构越复杂.5.讨论了连续变量的量子纠缠态及其分类,提出一种利用光孤子的内部量子相关性制备纠缠源的思想.6.讨论了连续变量的偏振压缩态、纠缠态.利用对应原理,将经典光的偏振态的斯托克斯参量变为量子斯托克斯算符,根据量子算符的对易关系,得到了在光的相干态、偏振压缩态中的各斯托克斯算符的期望值和方均差:利用偏振压缩光在光分束器上干涉的方法得到了偏振纠缠态的一般表达式,并分析了偏振纠缠态的制备与偏振压缩光的两偏振分量的相位差的关系.