窄光束由于线性衍射而在空间展宽。传播在自聚焦介质中的亮光束和传播在自散焦介质中的暗光束会自写入能导向其自身的感应波导或类透镜。当该波导的会聚作用严格平衡了光束的衍射发散时，窄光束便会以不变的尺寸和形状在非线性介质中传播，这就是光束自陷，即分别称为亮和暗空间孤子。 自2000年以来，我们首次实验观察到在自散焦的LiNbO3：Fe晶体中传播的一束亮光束的稳态自陷或稳态部分自陷。显然，这对传统的空间光孤子的理论提出了挑战。为了深入了解该现象的物理机制，在本论文工作中对其时间行为的特征进行了详尽的、系统的实验观察，包括记录了在各种几何配置和实验条件下(不同的光束传播方向、入射光偏振、离焦点距离，两束反向传播的彼此非相干激光束，激光与白光入射等)，在不同辐照时间下的透射率，反射率，出射光斑形状，读出光强的空间分布，光束在介质内的传播轨迹，辐照区内相应的折射率变化等，并将它们一一对照。在分析大量实验事实的基础上，我们总结了该现象的基本特征，即： 1.在辐照区内的折射率变化始终为负，即，△n＜0；2.垂直入射与倾斜入射时存在着类似的时间行为；3.e光与o光入射时存在着类似的时间行为；4.不同波长的入射激光存在着类似的时间行为，完全非相干白光也存在着类似的时间行为，但变化远不如激光明显，稳态时不能实现完全自陷；5.强入射光能更快地达到稳态完全自陷，弱入射光较慢地达到稳态，但只能部分自陷；6.反向传播的两束互不相干的激光束会加强该自陷过程。7.晶体入射面位于透镜焦点前、后及焦点处均存在类似的时间行为，但前者的速度快于后者； 基于以上特征，我们提出了能初步解释该时间行为的理论模型。在这个模型中，我们首次提出了在自散焦介质中，当辐照光强I远大于暗辐照Id时，通过光折变饱和效应在由亮光束自写入的低折射率区域内，在稳态时可以形成自导向亮光束的均匀光通道。在辐照初期在输出端附近形成扇形效应的噪音栅在辐照后期对高频光起到了Bragg衍射光栅的作用，从而将高频光自衍射到光通道中，限制了光束的衍射发散并不断加强了零频光与低频光。在光辐照区域中的低折射率但曲率平缓区与光辐照边缘区的高折射率梯度区共同构成了一个相位型的空间滤波器，这使低频光能顺利通过曲率平缓的“针孔区”，而使高频光被高折射率梯度区偏折，然后通过噪音栅的Bragg衍射返回到入射光束中，从而限制了光束的衍射，使零频光与低频光不断增强。而对于白光，由于不存在噪音栅，高频光只能被高折射率梯度区偏折，而不能返回到入射光中，因而不能实现完全自陷。 本论文的创新点： 1.首次观察到在LiNbO3：Fe晶体中反向传播的两束互不相干激光会加快和加强稳态亮光束的自陷过程； 2.观察了稳态自陷行为与入射光强的关系，比较了白光与激光的时间行为，表明白光只能实现部分自陷； 3.首次提出了在自散焦介质中由亮光束自写入的低折射率区光通道中导向和陷获亮光束的物理模型。在辐照初期形成扇形效应的噪音栅在辐照后期对高频光起到了Bragg衍射光栅的作用，从而限制了光衍射和发散，并将高频光转换为零频光与低频光，从而实现了稳态光束自陷。