光ファイバー中の光ソリトン（孤立波）のシミュレーション例です。ソリトンは特別な波形の安定性を有する非線形パルスであり、１８３４年にイギリス人ラッセルが運河に生じたソリトンを馬で追いかけたのが最初とされていますが、それより７年前にソリトンの崩壊を描いた日本人がいます。

１９７３年、当時ベル研究所にいた長谷川晃氏らは光ファイバー中にもソリトンが生じ得る事を理論的に導きました。しかし当時の光ファイバーは損失が現在の数十倍もありソリトン通信の実用化は疑問視されていました。

その後ファイバーの損失は大幅に低下し、１９８８年頃から光信号を直接増幅できる光ファイバ増幅器が実用化され、光ソリトン通信は実用化一歩手前の段階にあります。特に超長距離通信に適しており、２１世紀の地球村を支えるインフラとして、阪大等を中心に世界中で研究されています。

These simulations indicate soliton propagation in optical fiber.

10ps width optical pulse is transmitted through real (loss = 0.2dB/km)

and ideal (loss-less) fiber for 400 km.

Nonlinear Schrodinger equation is solved by the split step Fourier method.

10psの光パルス（２０ギガビット相当）が手前側から伝搬していく様子です。減衰を補うため５０km毎にファイバ増幅器を用いています。この様な方式で1万kmを超える伝送が 可能です。

減衰の無い理想ファイバではファイバの分散性と非線形性の釣り合いによりsech ^ 2　のパルス波形を保ったまま伝搬させることができます。

理想ファイバで入力パワーを増加させていくと固有値の個数に対応した周期構造が現われます。この例の場合ソリトン周期は約２００kmです。