半导体量子阱材料中的结构反演不对称性会产生平面光学各向异性和自旋轨道耦合效应，通过外场或结构设计控制材料的反演不对称性，不仅可以做到对平面光学各向异性的主动控制，而且还能改变自旋轨道耦合的强弱进而达到操控电子自旋输运性质的目的。　　 本论文主要研究Ⅲ-Ⅴ族半导体材料低维结构的平面光学各向异性和自旋相关的偏振光电特性。一方面利用反射差分谱(RDS)技术，并结合k·p有效质量理论基础上的包络函数计算模型研究了GaAs/AlGaAs量子阱的平面光学各向异性；另一方面利用圆偏振自旋光电流效应(CPGE)对低维结构材料中的自旋轨道耦合以及自旋相关的输运现象进行了研究。　　 研究得到的主要结果如下：　　 1.利用RDS研究了单轴应变引起的GaAs/AlGaAs超晶格的平面光学各向异性。1H1E和1L1E跃迁的平面光学各向异性随单轴应变线性增加。借助三相模型，得出了应变导致的1H1E和1L1E跃迁的双折射、二向色性谱和偏振度，外加3.3×10-4的单轴应变引起的1H1E和1L1E跃迁的偏振度分别为4.8％和13.6％。利用微扰论计算了应变引起的平面光学各向异性和跃迁峰位的红移，实验结果和计算结果吻合得非常好。　　 2.通过在GaAs/AlGaAs量子阱界面处插入ML量级的InAs层降低量子阱的对称性，研究了不对称界面对量子阱平面光学各向异性的影响。量子阱的平面光学各向异性随着InAs插入层厚度的增加而增强，与GaAs/AlGaAs对称量子阱相比，后界面插入1.5ML的InAs层使得2nm宽和8nm宽量子阱的RDS信号强度分别提高了20和100倍左右。　　 3.采用包络函数模型，把单轴应变和界面当作微扰计算了应变和界面引起的平面光学各向异性随阱宽的变化关系，并与RDS实验结果有很好的吻合。应变引起的平面光学各向异性反比于轻、重空穴的能级间距，其强度随着阱宽增加而增加；界面引起的平面光学各向异性则主要取决于在界面处同时找到轻、重空穴的几率，因而其强度随着阱宽增加而减小。通过拟合界面和应变引起的平面光学各向异性的比值随阱宽的变化关系，可以确定界面势参数的值。　　 4.在室温下观测到了InN薄膜、InAs/InAlAs/InP量子线和GaAs/AlGaAs二维电子气样品中的CPGE效应，研究了CPGE电流随入射光功率和入射角度的关系，证明了这些材料体系中都存在可观的能带自旋劈裂。对于InN，平面内旋转样品测到的CPGE电流基本不变，验证了纤锌矿结构InN的能带自旋劈裂是平面内各向同性的。对InAs/InAlAs/InP量子线，通过测量沿样品不同方向的CPGE电流，验证了自旋轨道分裂主要沿着量子线伸长方向。CPGE效应为在室温研究能带自旋分裂和自旋轨道耦合提供了一种简单而灵敏的实验手段。　　 5.研究了GaAs/AlGaAs二维电子气样品中的反常CPGE效应，讨论了反常CPGE效应和逆自旋霍尔效应的关系。反常CPGE电流随着光斑位置呈反对称分布，而且其大小正比于入射角余弦的三次方。反常CPGE电流表明，围绕光斑周围存在一个环状涡旋电流，该涡旋电流是由于圆偏振光激发的径向自旋流通过逆自旋霍尔效应而产生的。反常CPGE效应为在常温和宏观尺度下观测逆自旋霍尔效应提供了一种简单可行的新方法。