在量子通信、量子计算和量子密码学等领域,量子纠缠态是极其重要的信息源,所以研究量子纠缠态的制备过程以及制备系统的特性也显得尤为重要。本论文基于两种纠缠态制备的技术:部分受激拉曼绝热通道法和自发参量下转换,研究了双量子系统中的控制脉冲的设计、系统特性以及光学系统中纠缠双光子态的频率关联特性、纠缠特性和干涉特性等,论文的主要研究内容可分为以下四部分:一、在双原子系统中,首先推导出被控系统的方程,然后基于部分受激拉曼绝热通道法原理,改进了半反直觉脉冲序列(HCl),设计了半直觉脉冲序列(HI),作用于由自旋1/2原子的四能级封闭量子系统,实现了纠缠态的制备。为更好地分析基于部分受激拉曼绝热通道原理制备纠缠态的优缺点,基于π脉冲动力学方法的原理,设计了能实现纠缠态制备的π脉冲序列作为对比。二、通过对仿真实验的分析,确定了 HCl和Hl脉冲序列中能够实现纠缠态制备的脉冲幅值和一系列的相对相位值。通过对系统状态随控制脉冲作用时间和控制脉冲面积变化的曲线的分析,对比了 HCl脉冲序列、HI脉冲序列和基于π脉冲原理设计的π脉冲序列作用下的量子系统的抗干扰性强弱和量子终态的保真度大小等方面的特性。通过理论推导求出三种控制脉冲作用下的系统终态与各控制参数之间的数值表达式。三、在光学系统中,为分析自发参量下转换产生的纠缠光源的频率关联特性以及纠缠特性,从而更好地指导实验中的自发参量下转换过程提高纠缠光源的亮度,基于双光子联合光谱函数,研究了:分别以脉冲光和连续光作为自发参量下转换泵浦源时,下转换双光子的波光频谱对称性及自发参量下转换双光子的关联特性;当以脉冲光作为自发参量下转换的光源时,脉冲光的带宽和晶体的厚度对下转换联合光谱的影响;参数如何选择会使产生频率正关联且对称、不关联且对称的具有特殊特性的双光子态,这些具有特殊特性的双光子态在具体实践中有较多的需求。四、为了更好的指导自发参量下转换过程提高纠缠光源的干涉可见度,本论文通过作图研究了相位匹配函数的对称性对信号光子和闲置光子的单光子谱一致性的影响,并分析了相位匹配函数的对称性对双光子态的干涉可见度的影响;理论分析了 HOM干涉仪的两干涉臂的长度对符合计数率和干涉可见度的影响,并通过作出干涉臂长度与符合计数率的关系曲线验证上述理论推导。