二十世纪末，人类步入信息社会，信息在人们的日常生活中，起着越来越重要的作用。量子信息学是近年来量子光学与信息科学联系起来的一门新兴科学。它的研究对象主要是量子态的制备与操作，包括量子密钥分配，量子纠缠态制备，量子相位门制备，量子成像，量子隐形传态与量子存储等。在量子信息处理时，总离不开对量子态及其演化过程。其中，单光子量子态和双光子量子纠缠态是两个最基本的量子态，也是现代量子信息处理的基础和出发点。实验上制备量子单光子态和纠缠态有许多方法，如离子阱、原子与腔场作用、半导体材料、自发参量下转换等。通过自发参量下转换系统产生光子纠缠态是最为简单易行的方法。通过晶体的非线性效应，自发参量下转换产生的光子纠缠具有产生效率高、易操纵等优点，在量子操控技术中具有广大前景。所以，本论文选用自发参量下转换法产生单光子量子态和双光子量子纠缠态。（1）自发参量下转换产生单光子态自发参量下转换光场（SPDC）是由单色泵浦光子流对非线性晶体的下转换作用而产生的一种非经典场，每一个入射光子以一定的概率自发地产生两个能量较低的光子。参量下转换的光子具有时间、偏振、频率、自旋纠缠等特性，所以自发参量下转换SPDC常被用来产生特定的光子量子态，是许多量子信息实验和应用的基础。目前，许多方案用来提高下转换光子的强度，如采用泵浦两块I型下转换晶体的方案，采用对泵浦光进行聚焦的方案，以及采用共振腔对下转换光子进行增益的方案等。特别地，国际上一些实验小组成功采用泵浦周期极化性晶体的方案，得到了极高的下转换光子效率。但是，由于产生的参量光子具有特定的模式和空间分布，如何高效收集参量光子成了研究的一个难点。我们进行了自发参量下转换产生简并单光子的实验，并理论分析了如何高效收集参量光子。实验用405nm激光泵浦I型BBO晶体，并用单模光纤收集参量光子,通过对比单路光子计数与双路光子符合计数值，对单光子产生效率进行评估。（2）自发参量下转换产生双光子纠缠态双光子量子纠缠态具有独特的量子相关纠缠性质。处在纠缠态的两个光子，在已知其中一个光子的状态时，另一个光子由于纠缠相关，就可以确定它的状态。特别地，如果对其中一个光子进行操作，另一个光子也会“感应”到这种操作。这种纠缠相关特性不会因距离的远近而消失，即著名的量子“非定域性”。目前，许多方案用来提高下转换纠缠光子源的质量。特别地，一些实验小组采用泵浦周期极化性极化晶体，并加共振腔的方案，得到了高强度和窄带宽的纠缠光子源。另外，由于现代光纤通信与信息安全的要求，如何产生可在光纤中传播的纠缠光子成了研究的一个热点。由于1550nm和810nm波段的光纤通信技术相当成熟，把光纤通信波段的双光子量子态传输应用到光纤通信中，具有广阔前景。我们采用532nm激光泵浦两块粘合的I型BBO晶体，下转换产生1550nm和810nm光子。通过对产生的纠缠光子进行符合计数测量，研究纠缠光子的纠缠相关度，来衡量纠缠光子的好坏。（3）实验结果实验制备的单光子态收集效率较高:当泵浦光功率为12.4mw时，单路计数为140kcps,符合计数值为19871cps，符合计数为14.2%。制备的双光子态纠缠相关度较高：泵浦光功率为300mW，810nm光子单路计数为100kcps，1550nm光子单路计数为485kcps,两光子干涉可见度达到90.6%，符合计数为200cps。接下来，我们准备把制备的单光子态作为量子保密通信系统的光子源使用，而把制备的双子态作为量子隐形传态的纠缠光子源使用。