近二十年来,原子相干效应一直是量子光学领域的研究热点。许多热门课题,如:相干粒子数俘获,电磁感应光透明,无反转激光,光群速度减慢,光脉冲存储等,均是以原子相干效应为基础的。近年来静态光脉冲作为一种新的基于原子相干的物理现象受到了很大的关注。这是一种光脉冲在介质中减速为零的现象,由Lukin小组于2003年首先在原子气体中实现。有关于静态脉冲的研究目前还只是局限在原子气体和超冷原子中,我们在理论上研究了固体中实现静态光脉冲的问题。另外我们对不经过相干转换而直接形成的静态光脉冲,即直接静态光脉冲,也给予了分析和讨论。以上的两种现象都以驻波场驱动电磁感应光透明现象为基础。本文中我们对同样基于驻波驱动电磁感应光透明的光子晶体现象也做了理论上的分析,给出了一个既有利于器件化,又能灵活调节的光子晶体设计方案,本论文共分五个部分,具体内容如下:第一部分:介绍几种不同的产生原子相干的方法,原子气体和固体材料中原子相干效应的研究历史和现状。第二部分:介绍描述量子系统的三种基本图像,处理光与物质相互作用问题的半经典理论和全量子理论,分析原子相干现象常用的缀饰态理论。第三部分:在固体中的四能级双Λ模型中探讨形成静态脉冲的可能性。根据固体中存在非均匀加宽的特点,我们建立了能够描述这种加宽的光脉冲传播方程。通过对方程的求解。我们得到了固体介质所必需满足的条件。并研究了固体中的静态脉冲的衰减和扩散行为。第四部分:研究了由电磁感应光透明所形成的慢光向静态脉冲直接转化的物理过程。我们称这样形成的静态脉冲为直接静态脉冲。我们以87 Rb原子气体为介质,给出了能够描述这一现象的物理方程。通过对方程的分析,得到了直接静态脉冲的数学描述,同时对直接静态脉冲的形成过程也做了详细的分析。我们发现直接静态脉冲对介质的长度存在较苛刻的要求,并由此引入了一个与介质相关的特征长度对其进行了量化处理。第五部分:提出了一种可以在Pr:YSO晶体中实现的,可灵活控制的光子晶体。在四能级爪形系统中,使用两个驻波场为驱动场来形成空间周期调制。这一方案集可器件化和调谐灵活两大优势于一身。我们详细的分析了各个物理量对光子晶体的影响。上述的研究内容对静态光脉冲和光子晶体在实际应用上有一定的指导意义。本论文为今后的实验研究提供了数据参考。