光与物质相互作用近来吸引了不少的关注。相关研究不论从理论研究还是实际应用的角度都具有重要意义。这里我们研究了相关领域中的三个系统,即DNA-量子点耦合系统、光泵浦自旋波激光和金属纳米颗粒-石墨烯耦合系统。　　在DNA-量子点耦合系统的研究中(第二章),我们理论上研究了快慢光效应和光学非线性效应。通过适当的调节泵浦-激子失谐量和信号-激子失谐量,信号光速将出现巨大的变化,且几乎没有吸收。DNA-QD耦合将导致很大的非线性性质,例如信号光被大大增加的Kerr系数和高阶(三阶和五阶)边带非线性。当然,泵浦光和信号光应当被适当调节。我们很清楚的看到,没有DNA-QD耦合以上现象都不会出现。这些现象可以被用于DNA振动模探测。我们认为我们的研究将加深人们对DNA-QD耦合系统的理解。　　在光泵浦自旋波激光的研究中(第三章),我们理论上展示了QD-铁磁自旋波导系统中的自旋波激光。自旋波激光由QD-自旋波导的耦合导致。自旋波激光的强度可以通过调节泵浦光强度来控制。我们提出的方法将在自旋波器件和量子信息处理方面有潜在的应用价值。　　在金属纳米颗粒-石墨烯耦合系统的研究中(第四章),我们描述了金属纳米颗粒(MNP)-石墨烯耦合系统中的巨法拉第效应。在高频区,MNP引起的法拉第效应(MIFRE)同样给出了巨大的法拉第转角。MIFRE的另一个优势是对旋转光的放大作用。此外,MIFRE可以通过控制MNP-石墨烯距离来调节。MIFRE的这些优势显示了其巨大的潜在应用。