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本论文就三能级系统中与量子相干相关的一些现象,如无反转激光(LasingWithout Inversion,LWI),慢光速和超光速(Subluminal and Superluminal)等给出了系统的理论研究.论文中对实现LWI模型的提出、影响LWI产生的一些基本参量、光脉冲从慢光速到超光速的传播(光开关)等都作了基本的分析.论文内容及结论共分为四个部分:第一部分是前言,介绍了本论文的研究背景和研究目的.在第二部分中,本论文以两能级原子为例,介绍了光与原子介质相互作用的半经典理论,这一理论为下面的工作提供了理论基础.第三部分在光与物质相互作用半经典理论的基础上,推导出量子相干中一个极其有趣的现象:EIT,其中着重分析了它产生的机制和潜在的应用.接下来的一部分主要分析三能级原子系统中的LWI.这里,为了实现LWI,我们提出了一个新的模型.以往的模型需要引入非相干的泵浦(incoherent pumping),或者考虑两个激发态之间的衰减,在我们的模型中,仅仅考虑了两个上能级之间的自发诱导相干(spontaneously generated coherence,SGC),同样实现了无反转激光.但整个过程中,SGC项并不总是推动LWI的出现,有时它可能会阻碍LWI的实现.同时我们也发现探测场的产生不仅仅是因为它本身,另外一个驱动场同样起了作用,这种现象可能是一种新的相干现象.在第五部分,我们对出现LWI的原子系统中非相干泵浦的作用给出了新的分析.通过数值模拟的结果,我们发现,在使系统变得依赖于相对相位的过程中,非相干泵浦同SGC同样不可缺少.而且存在一个非相干泵浦,它对应于探测增益振幅的最大值.在最后一部分中,我们讨论了V型系统中群速度的变化.非相干泵浦的变化能够改变色散曲线的斜率.这里,存在一个非相干泵浦,它对应于群速度的极大值.而SGC的存在恰恰是出现这一极值的原因.整个过程中,SGC可以看作一个光开关,它控制光传播从超慢到超快.