与许多只有在实验室环境下产生的物理现象不同，光是一种人们在自然环境下即可观察到的物理现象。光是如此地贴近我们的生活，然而在数百上千年的时间里，这一看似简单的概念其背后的物理本质却从未被人们所参透。光曾一度被认为是一种波动形式，直到上世纪50年代人们才逐渐开始意识到光的粒子性质并开启了量子光学这一新的科学领域。根据量子力学原理建立起的光与物质相互作用的理论解释了许多曾无法用经典理论来解释的物理现象。紧接着激光器的诞生为人们提供了量子光学研究的新思路，这一革命性的发明也引发了人们对于量子信息技术的研究。具有绝对保密性能的量子通讯网络和无比强大计算能力的量子计算机也即将应运而生，这使得量子光学成为二十一世纪炙手可热的物理学科。　　光子是量子光学中最基本的概念，所有的理论和设想都是基于对光子的操控，因此对于光子本身的研究便是一个非常重要的课题。在与光子有关的众多物理概念中，光子间的不可区分性是衡量光子相互作用关系的一个重要物理量，它直接影响着许多描述光子宏观性质的物理量，例如光子聚束效应中的聚柬因子、描述光子统计性质的有关参数以及光场的二阶关联函数，所以一个对于光子不可区分性的清晰描述将会有助于我们去理解光的物理行为。出于这个动机，在这篇博士论文中我们对于光子的不可区分性及其相关问题进行了深入的研究。论文将从两个光子之间的不可区分性出发来定义和描述多光子间的不可区分性，并在此基础上计算和分析不可区分性对于聚束效应、光子统计等有关问题的影响。进一步地，我们设计了相关的实验来验证光子不可区分性对于光场性质的影响并通过对于不可区分性的调控实现了对于光场性质的操控。下面我们简要介绍论文的具体内容:　　1.两个光子间不可区分性的定义　　一个光子可以被视作是由许多变换极限的脉冲所组成，两个光子之间的不可区分性可以根据它们之间的态密度函数计算出来，本质上光子之间的干涉是受到光子间不可区分性的影响的，双光子的干涉可见度实际上便是它们之间的不可区分性。　　2.多光子不可区分性的定义及其对于光子聚束效应、光子统计的影响在两个光子不可区分性定义的基础上我们给出了多个光子间不可区分性的定义以及其表达形式，多光子间的不可区分性同样可以根据光子的态密度函数计算出来。论文中我们计算了参量光体系下（即具有高斯线型的光子）多光子间的不可区分性并将高阶的不可区分性用两光子不可区分性解析地表达了出来。根据计算得到的多光子不可区分性，我们对光子聚束效应进行了研究并给出了聚柬因子的计算方法与计算结果，多光子的聚束因子实际上可以看成是不同阶数的不可区分性与光子间交换对称性共同作用叠加在一起产生的。根据聚束因子计算结果，我们进一步研究了光子统计分布规律与光子不可区分性的关系，当光子从完全不可区分变成完全可区分的过程中，光子统计分布会从玻色爱因斯坦分布向麦克斯韦玻尔兹曼分布转变，我们给出了这一转变过程中的对于光子统计的描述。此外，我们还根据模拟计算出的光场二阶关联函数研究了光子凝聚现象，结果表明当平均光子到达一定数值时，光场便会发生光子凝聚现象。　　3.实验观测光场性质与光子不可区分性的关系　　根据光子不可区分性的理论，我们对光子不可区分性对于光场性质的影响进行了研究。我们考虑了几种不同光场混合叠加的模型，并根据模型计算了混合光场的二阶关联函数随光子不可区分性的变化关系。计算结果表明光子不可区分性对于光场性质有着显著的影响。根据我们计算的物理模型，我们设计了一个实验将一个单光子光源与一个相干光光源进行混合并测量了不同混合比例以及不同光子不可区分性情况下混合光场的二阶关联函数。从实验结果上可以看出，在一定条件下光场会因光子不可区分性的不同而表现出经典的(g(2)(0)＞1)与非经典的(g(2)(0)＜1)两种性质。这一结果表明，我们可以通过操控光子的不可区分性来实现对于光场性质的操控。