在有损耗、色散和自相位调制的影响下,通过分段分析法计算了自发拉曼散射光子的二阶相关函数,研究了长光纤中脉冲光泵浦下自发拉曼散射的时间模式特性。研究结果表明:在无色散和自相位调制的情况下,自发拉曼散射光子的二阶相关函数不受泵浦光损耗的影响,仅由泵浦光脉宽和拉曼光子相干时间之间的比值决定,与自发参量下转换光子的二阶相关函数具有相同的表达式;在有色散和自相位调制的情况下,由色散和自相位调制共同引起的泵浦光脉宽变化,以及泵浦光和拉曼光子间色散致走离,使拉曼光子的时间模式发生改变。自发拉曼散射光子的二阶相关函数取决于光纤损耗系数、色散参数和初始泵浦光脉宽等因素,不再与自发参量下的转换光子相同。

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.

研究了Kerr介质中相干态光场与耦合V型三能级原子相互作用过程中场的量子性质.利用量子光学中光场与原子相互作用的耦合Tavis-Cummings模型,对系统的动力学过程进行了求解.讨论了系统初始状态、失谐量、原子间偶极相互作用强度及Kerr系数对光场量子性质随时间演化的影响.数值计算结果表明: 初态中场的平均光子数比较小时,光场能够展现出明显的量子效应;初始时刻原子激发态概率幅从小变大时,光场的反聚束效应变得越明显,而光场的压缩深度会先增大后减小;失谐量的变化对场的量子性质的影响不大,只是改变光场二阶相关函数和压缩参量振荡的周期;原子间耦合强度的增大使光场的反聚束效应减弱和光场的压缩深度变浅;Kerr系数的增大会增强光场的反聚束效应,而使光场的压缩深度变浅.

用量子统计方法，讨论了原子相干对超冷两态原子经光缔合形成超冷分子的影响.结果表明，在原子相干的作用下，光缔合形成的分子数随时间做近周期减幅振荡.原子相干对光缔合过程的暂态阶段影响强烈，而分子始终保持sub-Poisson统计分布.

讨论了单模光场和耦合二能级原子作用过程中,原子间耦合强度对辐射光场聚束与反聚束效应的影响.数值计算的结果表明原子间的耦合强度对光场聚束与反聚束的影响是非线性的,可以通过原子间的适当耦合来获得反聚束光场,并且我们试图对产生这一影响的机制做出解释.

根据惠更斯-菲涅耳(Hugens-Fresnel)衍射积分,推导出高斯-斯克尔模型光束二阶相关函数经过光学系统的传输公式.引入与高斯光束类似的q参数.证明了高斯-斯克尔模型的q参数亦满足ABCD变换定律.