一般に、短い光学パルスの時間形状とスペクトル形状は透明媒質中の伝搬のあいだ(Kerr効果から生じる)自己位相変調と波長分散のために変化する。特定の状況下では、しかしながら、単位伝搬距離あたりの一定位相遅れは別としてKerr効果の非線形性と分散はちょうどお互いにキャンセルし合うので、パルスの時間形状とスペクトル形状は長い伝搬距離にわたってですら保たれる[1,3]。この種の現象は水の波において最初に観測されたが[1]、後になって光学ファイバーにおける光の伝搬に対しても観測された[4]。

損失のない媒質における(基本的な)ソリトンパルス伝搬に対する条件は

  • 非線形係数n2(ほとんどの媒質で起こるとして)の正の値に対して、波長分散は変則的であることを必要とする。
  • パルスの時間形状はチャープされない sech2 パルスの時間形状にならなければならない(グループ遅延分散が一定、すなわち高次の分散は無いと仮定)

sol-eq1

  • パルスエネルギー Epとソリトンパルス持続時間 τ は次の条件を満たさなければならない。

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