随着激光技术和非线性光学的进一步发展,光参量放大技术一直是近年来的研究热点。特别在量子光学和非线性光学领域,相敏光参量放大技术的已经在理论和实验上验证了其无噪声放大能力,这使得相敏光参量放大技术在生物显微成像,光学遥感,量子激光雷达等方面有着重要的应用价值。本文对相位敏感光参量放大技术进行了理论研究和数值模拟,主要包括以下几个部分:1、基于海森堡运动方程,推导出了量子理论下的相位不敏感型和相位敏感型光参量放大的输入输出传递关系式,并由此分别推导出了各自增益和噪声指数的表达式。通过理论研究表明,对于相敏光参量放大,在理想情况下它的噪声指数可以接近0dB,这突破了传统放大器的3dB的量子极限,并且相敏放大可以明显地改善不理想检测器的效率。2、基于压缩光的基本概念,首先理论研究了压缩光量子涨落的变化,并证明压缩光具有打破散粒噪声极限的特性。其次将压缩光作为相敏放大器的输入端,理论研究表明放大之后的输出仍然是一个压缩态的光,压缩参数随着PSA增益而增大,压缩方向角在较大增益的情况下变化较小。另外,研究了空间宽带PSA对压缩光的放大,理论研究结果表明:相比于相干光压缩光受PSA中相位失配影响明显更小,在存在相位失配的情况下仍然有着较好的增益和噪声指数。3、从理论上描述了理想PSA情况下的量子增强激光雷达接收端的理论模型,然后论证了该模型下图像信号信噪比和分辨率的改善。我们推导出了一种等效的表达式,引入了压缩参数和其相位来表示系统中真空涨落的变化。在非理想的PSA的情况下提出了一种优化方法,通过调谐压缩真空态的方向角使得放大过程中存在一个相移,弥补了相位失配和带宽造成的不平坦增益和增益的衰减,改善了非理想条件下量子增强激光雷达的信噪比,这种方法对量子增强雷达的实际应用有着重要的意义。