纠缠是量子物理基础理论中的一个基本概念,它引发了人们对量子力学深层次的思考,同时,它也是量子信息处理、量子通信和量子成像等新兴技术领域的核心资源,所以纠缠对于量子光学的发展至关重要。制备满足不同需求的纠缠源成为推动量子光学走向实用化的一项关键任务。本论文立足于纠缠产生的物理过程,寻求纠缠产生的新材料,探求调控光子纠缠的新途径。论文基于原子体系、均匀非线性光学晶体、光学超晶格等材料,对纠缠光子的频率-时间、动量-位置关联进行全面系统的研究,探讨了新型纠缠光源的产生和可能应用,主要研究成果如下：1.研究了冷原子体系中四波混频过程中频率正关联纠缠光子对的产生。研究结果表明：通过操控冷原子系统内传播光场的光学性质,可以得到窄带宽的频率正关联纠缠双光子对。相比于非线性晶体中频率正关联纠缠光子对的产生条件,冷原子体系中的条件更为宽松。由于冷原子气体中产生的频率正关联纠缠光子对的频谱带宽比较窄,我们提出了基于以泵浦脉冲作为触发信号的二阶时间关联的测量方案。此外,我们的研究结果提供了一种实现背向脉冲光的新途径。2.基于二类非临界相位匹配条件,我们对聚焦高斯抽运光在非线性晶体中由自发参量下转换过程产生的纠缠双光子进行了系统的研究,包括纠缠双光子的动量、位置关联特性的调控以及空间纠缠的度量等。研究结果表明：通过控制抽运光的聚焦参数,纠缠光子对的动量关联可以表现为强反关联、近似解关联或者强正关联的特征。晶体后端面对应的位置关联则具有强的正关联、近似解关联或者强的反关联特征。具有不同类型的动量关联双光子态所对应的纠缠度可以通过计算熵来获得。研究表明纠缠熵与抽运光的聚焦参数ξ存在一定的关系,其中ξ定义为晶体长度和抽运光的共焦长度之比。当ξ=1.32,纠缠熵近似为最小值0.47。当ξ>>1.32,产生的高纠缠度的双光子态具有动量正关联和位置反关联的特点,这与ξ<<1.32下产生的EPR双光子纠缠态具有的动量反关联和位置正关联的特性正好相反,因此被称为反EPR态。我们的研究将为纠缠双光子态空间关联的精确测量以及探讨新型量子技术方案提供一定的参考价值。3.基于光学超晶格的畴调控技术,我们提出了直接从非线性晶体中经过自发参量下转化产生的具有动量正关联和位置反关联的反EPR态。光学超晶格所提供的一系列连续变化的倒格矢一方面满足相位匹配条件,另一方面可以和近似平面波的抽运光一起构成一个等效的聚焦抽运光源。非线性晶体中的纠缠光子对整体上表现为“双光子球面波”的形式,它们将从晶体后端面中心对称的位置向外传播。研究结果还表明：上述特殊的动量-位置关系可以实现一种新型的量子成像。该工作将引起人们对量子力学基本概念的思考,同时也将引发新型量子技术和探测方案的出现。