理论分析了单电子自旋与碳纳米管机械谐振器之间的耦合对系统动力学行为的影响。用一个主方程, 通过半经典的方法具体研究了系统在有量子位-谐振器耦合和没有耦合时平均声子占有数随频率失谐的变化情况、 在不同耦合强度时对比了系统在旋波近似和非旋波近似下平均声子占有数随频率失谐的变化情况。 在有耦合的情况下,平均声子占有数在共振时,产生了一个分裂,而且在分裂峰值的附近出现了双稳态。 通过对碳纳米管谐振器平均声子占有数的分析发现,旋波近似和非旋波近似在耦合强度较弱的情况下能 够很好地吻合。当系统进入超强耦合时,旋波近似不再有效,此时非旋波项变得不可忽略。

在解析边带机制下用量子郎之万方程研究一种由辐射压力与驱动Fabry-Perot光学腔相耦合而产生的光机械动力学行为。随着输入激光功率的增加，振子的涨落光谱呈现 简正模式分裂的现象，并且结果和实验相符合。也推导了有效机械阻尼和共振频移。红移边带导致了机械模的冷却，蓝移边带引起了机械模的放大。此外，引入一种近似 机制来研究振子的冷却。由于简正模式分裂和基态冷却都要求在解析边带机制下，这就需要考虑简正模式分裂是否会影响到振子的冷却。同时也讨论了操控基态冷却的 关键因素。

研究了Fabry-Perot光学腔中包含一个光学参量放大器来增强腔场与机械振子之间的耦合的光机械动力学行为.在解析边带机制下用量子郞之万方程具体研究了振子的涨落光谱、光学多稳态行为、机械阻尼与修正共振频移和基态冷却.通过数值解讨论了辐射压力诱导机械振子和腔场的稳态振幅所展现的光学多稳态行为，同时也分析了辐射压力引起的修正共振频移和机械阻尼与参量增益、输入激光功率和参量相位这三个因素的关系.此外，随着调节泵浦场的参量相位，振子的涨落光谱呈现简正模式分裂.通过精确求解最终有效声子数论证了基态冷却.结果表明，机械振子的冷却由初始浴温度、机械品质因数和参量相位这个三个因素控制.参量相提供一个新的方法来操控非线性光机械动力学.

采用非相干泵浦、受激辐射和纯退相干的量子主方程研究了量子点腔耦合系统，得出腔与量子点发射光谱解析解.理论分析显示，在非谐振耦合系统中纯退相干能使腔发射谱产生明显的移位效应，从而可以解释“非谐振耦合腔有效发射”效应.为了进一步研究纯退相干在量子点腔耦合系统上的应用，引入了系统有效耦合率和单光子源效率，并通过比较有效耦合率与腔耗散定义出好腔与坏腔机制.选取两组依据实验数据作为参量，在共振与失谐时研究了纯退相干对系统有效耦合率和单光子源效率的影响.结果表明：纯退相干可提高失谐系统有效耦合率与单光子源效率，从而可能使坏腔转变为好腔；两组参量中有较大耦合效率一组在一定范围内满足好腔机制，其单光子源效率明显优于另一组.在非谐振耦合系统比较了好腔机制与坏腔机制的激光，好腔机制是实现单量子点激光的必要条件；由于非谐振耦合系统Fano因子无最大值出现，从而该系统可能无激光阈值.

用量子主方程理论研究了量子点腔耦合系统。为了说明理论模型，分析了一个量子点微柱腔强耦合(SC)实验。经研究发现耦合系统在稳态时抽运产生一个新的强耦合标准，抽运可以抑制或者增强强耦合；腔发射谱双峰结构并不是强耦合的明确特征，它还依赖于非相干抽运。研究表明，强耦合经常出现变相的单峰而弱耦合(WC)出现双峰结构与系统所控制的参数值密切相关。激子抽运增加时，腔发射谱由双峰逐渐变成增宽的单峰最后变成窄的单峰；腔衰减率增加时，均为双峰结构的腔发射光谱经历了从强耦合到弱耦合的转变。量子点腔失谐系统有效耦合强度与非相干抽运密切相关。

基于激子基,采用密度矩阵理论研究了太赫兹场作用下半导体超晶格的子带间动力学 过程及光吸收谱。在太赫兹场的驱动下,激子作布洛赫振荡。子带间极化的缓慢变化依赖于太赫兹频率,随着太赫兹频率的增加,子带间极 化向下振荡,极化强度降低。以In0.52Al0.48As/InAs 和 Ga0.7Al0.3As/GaAs 两种超晶格为例进行研究, 它们的光吸收谱出现了卫星峰结构,这是由于太赫兹场与万尼尔斯塔克阶梯激子作用的非线性效应产生的。 但是就In0.52Al0.48As/InAs与Ga0.7Al0.3As/GaAs 超晶格相比而言,研究发现, n<0 的激子态与n=0的激子态耦合作用较强,使得光吸收谱吻合性较好, n=0时的激子态吸收光谱出现红移, n>0 的激子态光吸收谱中出现的边带效应不是很明显。

基于Hartree-Fock方法和多标度方法,我们考察了具有格点各向异性的一维铁磁链中的量子孤子和内禀局域模,量子磁振子的波函数由量子包络孤子来描述.在布里渊区边界,量子包络孤子变成了量子内禀局域模,它的量子本征频率在简谐波带的顶部上方,量子磁振子主要集中在中心位置j=j0的附近.