研究了里德伯原子系统采用直接解调法对微波调幅信号进行解调时的工作点与基带信号非线性失真之间的关系。首先，利用里德伯原子的电极化率理论表达式，得到在耦合光、探测光和微波的频率均为零失谐条件下，里德伯原子系统对微波调幅信号的解调模型；然后，计算探测光透射率对微波拉比频率的一阶导数和二阶导数，并利用二阶导数为0这一条件，得到里德伯原子汽室的非线性失真最小的点，即最佳线性工作点；最后，采用总谐波失真（THD）来分别研究里德伯原子汽室的静态工作点、基带信号的幅度与解调所引起的非线性失真之间的关系。仿真结果表明，对于里德伯原子¹³³Cs（采用能级6S_1/2、6P_3/2、47D_5/2、48P_3/2），当耦合光拉比频率为2π×2.7 MHz，并且调幅微波基带信号的电场强度幅值为1 mV/m时，工作在最佳线性工作点附近的原子汽室所引入的THD可低至-95.4984 dB。

为了研究艾里涡旋光束通过电磁感应透明（EIT）介质的传输特性，利用ABCD矩阵光学理论推导出了艾里涡旋光束通过EIT介质的传输解析表达式。利用该解析表达式研究了艾里涡旋光束通过EIT介质的传输特性。研究结果表明，在特殊的传输距离处，艾里光束的主峰被叠加在上面的涡旋彼此破坏；随着传输距离增加，被破坏的主峰逐渐恢复，涡旋又重新出现。此外，通过调控电磁感应透明介质的拉比频率就可以实现对艾里涡旋光束主峰位置和任意场点光强的控制。

理论和实验研究了基于简并二能级原子系统的电磁诱导增益(EIG)效应, 构建了一个N型简并二能级系统, 分析了在不同多普勒频移下信号光增益随抽运光拉比频率的变化规律。结果表明：在增大区间, 增益谱一直保持线宽极窄的单峰结构；而在减小区间, 增益谱产生类拉比分裂, 并且呈现出对称的双峰结构。选择Cs原子基态和激发态角动量相同条件下的简并能级结构, 实验研究了EIG的产生特点, 并进一步分析了抽运光强度及信号光偏振对增益峰值效率的影响。

对玻色爱因斯坦凝聚中拉曼跃迁的拉比频率和耦合强度进行了实验研究，拉比频率是光与原子相互作用中的一个重要参量，用于衡量原子与光场之间耦合强度的大小，而拉曼跃迁耦合强度是自旋轨道耦合实验中的一个重要参数。研究了不同拉曼光频率失谐下，87Rb在F=1时的超精细塞曼子能态|1,0〉和|1,1〉间的拉曼跃迁拉比振荡。在800 nm的拉曼光作用下，观测到超精细态F=2的5个塞曼能态间同时耦合的拉比振荡。该工作有助于87Rb自旋轨道耦合实验中参数的优化选择。

研究了Airy光束(Airy beams)在电磁感应透明(Electromagnetically induced transparency, EIT)介质中的传输性质。利用ABCD矩阵光学理论, 推导出Airy光束在EIT介质中的传输解析表达式。 计算结果表明, Airy光束的自加速偏转和光强分布都可以通过控制光的拉比频率调控。 该研究结果对利用Airy光束在光学操控以及生物医学中的应用都具有十分重要的潜在应用价值。

受激拉曼绝热通道(STIRAP)为我们提供了一种有效转移原子与分子中电子布居的方法。采用数值方法系统地分析了不同的四能级系统在受激拉曼迁移过程中电子布居的转移情况，计算了各种系统处于双光子共振和共振失谐时的转移率，并且讨论了在不同情况下第四能级对转移率的影响。计算结果表明，对于许多原子或分子系统，获得高的转移率所必须满足的条件是非常严格的，而有些四能级系统根本就不能获得高的转移率。

在共振情况下求解两能级原子在激光衰波场中的薛定谔方程,得到了基态原子反射率Rg、激发态原子反射率Re以及原子总反射率Rt的解析表达式。然后通过数值计算,详细讨论了Rg、Re、Rt与拉比频率、原子垂直于靶面方向运动的动能的依赖关系,得到一些有意义的结果。