基于光与原子相互作用的光放大效应,是原子非线性效应的重要体现之一,在制备新型的纠缠关联光场、光学非互易传输以及全光控制量子器件等领域有着重要的研究价值。从上世纪末至今,人们对基于原子相干的光学非线性效应进行了大量的研究,并发现许多经典有趣的物理现象,比如相干布居俘获、电磁诱导透明、电磁诱导吸收、四波混频效应等。而基于原子相干的四波混频已经成为当前量子信息处理的一个重要研究方向。其中比较著名的研究内容之一就是在基于双Λ型三能级碱金属原子系统中,通过受激的四波混频过程产生大频差量子关联光场,由于其在较宽的频带范围内具有高增益、高纠缠度等特性而受到人们重视和广泛应用,例如,高灵敏度光谱探测、远距离量子通信和量子成像等,其研究进一步丰富了四波混频的物理内涵。本文基于热的Cs原子介质,实验研究了基于简并二能级系统的光放大效应。研究内容主要分为以下四部分:一:对光放大效应的科研背景、应用以及相关的产生光放大的方法进行了简单的介绍。二:基于Cs原子D1线,利用25mm Cs泡在实验上研究了简并四波混频诱导的光放大效应。结果发现,只有当基态的角动量大于或等于激发态的角动量（gF≥Fe）时,才能由电磁诱导透明效应转变为非线性四波混频效应,并且在Fg=Fe条件下可获得效率更高的简并四波混频信号。三:基于第二章得到的实验结果,首先从二能级系统下的所有塞曼子能态给出定性的分析。分析表明,基态塞曼子能级之间能形成稳定的Λ型相干暗态链是产生四波混频的必要条件,而N型循环跃迁路径导致初始抽运子能级的有效原子布居是简并四波混频产生光放大效应的诱因。理论上,我们通过构建一个N型跃迁能级,理论模拟了逐渐提高泵浦光拉比频率,实现系统由透明效应转变为增益的光放大过程。四:在第二章的实验结果的基础上,详细研究了三种简并能级结构下的简并四波混频,讨论了泵浦光功率、原子数密度以及泵浦光频率失谐等物理参量对简并四波混频的影响。重点研究了如何提高光放大效率的方法。实验发现,在不改变原子泡长度的前提下,通过额外引入一束852nm的抽运光,并选择合适的抽运能级,可显著提高简并四波混频的放大效率。除此之外,以Fg=4→Fe=4能级为例,通过增加原子汽室的有效长度来提高简并四波混频的效率,并分析了泵浦光功率、信号光功率、单光子失谐以及原子数密度对简并四波混频效率的影响。