孤子（Soliton）又称孤立波,是一种特殊形式的超短脉冲,或者说是一种在传播过程中形状、幅度和速度都维持不变的脉冲状行波.有人把孤子定义为：孤子与其他同类孤立波相遇后,能维持其幅度、形状和速度不变.
孤子这个名词首先是在物理的流体力学中提出来的.1834年,美国科学家约翰·斯科特·罗素观察到这样一个现象：在一条窄河道中,迅速拉一条船前进,在船突然停下时,在船头形成的一个孤立的水波迅速离开船头,以每小时14～15km的速度前进,而波的形状不变,前进了2～3km才消失.他称这个波为孤立波.
其后,1895年,卡维特等人对此进行了进一步研究,人们对孤子有了更清楚的认识,并先后发现了声孤子、电孤子和光孤子等现象.从物理学的观点来看,孤子是物质非线性效应的一种特殊产物.
从数学上看,它是某些非线性偏微分方程的一类稳定的、能量有限的不弥散解.即是说,它能始终保持其波形和速度不变.孤立波在互相碰撞后,仍能保持各自的形状和速度不变,好像粒子一样,故人们又把孤立波称为孤立子,简称孤子.
由于孤子具有这种特殊性质,因而它在等离子物理学、高能电磁学、流体力学和非线性光学中得到广泛的应用.
1973年,孤立波的观点开始引入到光纤传输中.在频移时,由于折射率的非线性变化与群色散效应相平衡,光脉冲会形成一种基本孤子,在反常色散区稳定传输.由此,逐渐产生了新的电磁理论——光孤子理论,从而把通信引向非线性光纤孤子传输系统这一新领域.光孤子（soliton）就是这种能在光纤中传播的长时间保持形态、幅度和速度不变的光脉冲.利用光孤子特性可以实现超长距离、超大容量的光通信.
孤子隧道
甚至磁场亦可具有孤子行为,这时孤子表现出另一个显著特征——“开隧道”的能力.
一般而言,磁场能十分容易地穿过一块金属.这就是能够把钉子挂在磁铁一端,然后用这枚 钉子吸起另一枚钉子的原因.但在超导金属中,磁的“透明性”被突然关闭.在临界温度处 ,即金属转变为超导体(它本身是一个孤子)的那点处,可以发现磁场突然不能进入其中.
然而,若这一磁场变得再强一些、再大一些,则磁场中会存在一点,在此处将产生孤子式磁涡旋,它能渗透或开隧进入超导体.实际上,这是一个孤子穿过另一个孤子.
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