应用量子主方程理论研究量子点-微腔耦合系统的激射性质.分别探索了不同类型的微腔耦合系统(“好的系统”、“中等系统”)在外加泵浦场的作用下表现出的激射现象. 分析比较了失谐大小及环境纯消相干对这两种微腔耦合系统的内部特性(光场分布、腔内光子数等)产生的影响.数值仿真表明：对于“好的系统”, 在失谐量不大的情况下, 引入适当的纯消相干有利于提高耦合系统的激射性能; 对于“中等系统”, 由于失谐条件下光子在腔内集聚困难, 因而很难达到激射, 但是通过引入适量的纯消相干可以对腔内光场分布和光子数产生剧烈调制作用. 该结果对于研究单量子点激光器, 以及探索光与物质相互作用等方面具有指导作用.

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.

理论上分析了半导体量子点中浸润层跃迁(包括泄漏和俘获两个过程)对Rabi振荡退相干的影响, 含浸润层跃迁的粒子数运动方程可以很好地拟合实验结果。同时还对比分析了纯失相(pure dephasing)对Rabi振荡退相干的影响。分析表明, 可以用简单的纯失相强度相关衰减因子来等效地分析复杂的多能级跃迁体系的退相干特性。