非线性光学特性是近年来激光物理和量子光学等学科中的热门交叉研究方向,也是国际上光学学术界的前沿研究领域之一,人们对它的研究探讨可以促进量子光学等学科的发展。对于光场与物质相互作用的非线性光学特性研究,最终目的是深入揭示这种相互作用下的各种物理本质特征。近些年来,围绕光场与介质在相互作用下的光学双稳态研究,诸多相关的学者利用原子相干或量子相干的方法已经做了大量的研究工作,相继取得了一系列相关的重要成果,包括电磁感应透明、可调谐的Fano型干涉、自发辐射相干等等。介质的光学双稳特性在非线性光学及量子光学中也有着广泛的应用,随着对光学双稳态研究的不断加深,人们对传统原子系统当中的各种研究讨论都已经相当的深入。后来在高科技纳米技术的不断发展下,科研工作者将光学双稳现象的研究从原子系统逐渐地推广到半导体纳米微结构中。相对于原子系统而言,半导体量子阱纳米结构对于光学双稳态的研究有更多的优点,比如在结构设计上有更大的灵活性,因此引起了广大研究者的普遍关注,这不仅有助于深入理解半导体结构中的量子相干非线性效应,而且在半导体微结构中基于相干效应对光学双稳器件的研究也提供了理论参考的依据。本论文主要研究了光场与非对称半导体量子阱系统相互作用下的光学双稳态,利用隧穿耦合效应对此做了相对深入的理论研究,本文主要内容包括如下方面：1、主要介绍了本课题的研究背景及研究现状,叙述了基于光场和物质作用下光学双稳态的研究概况以及研究动态,并提出了本论文的研究问题及重要解决方案。2、介绍了本论文的理论研究基础,包括量子系统中三种相互作用基本图像、光场与物质相互作用的半经典理论、光场与二能级原子系统的作用理论以及光场在介质中的传播规律,同时介绍了密度矩阵方程方法。3、基于隧穿诱导共振效应,讨论了光场与非对称半导体量子阱在相互作用下的光学双稳现象,该研究方案也是一个涉及吸收和色散型的混合探讨系统。研究结果表明,在双光子共振情况下,隧穿共振耦合效应对光学双稳态的产生具有很重要的作用。同时通过数值分析也可知,在隧穿诱导作用和选取适当参数的条件下,通过调节耦合场的强度和失谐量以及样品中电子合作参数的大小也可实现光学双稳现象。4、总结了本论文在非对称半导体量子阱系统中的研究结果,最后全面展望了其在未来研究和实践应用中的潜在前景。总之,本论文的探讨不仅有助于我们理解和掌握半导体量子阱材料的相关量子干涉性质,而且对利用半导体量子阱材料的非线性光学特性来研究光学双稳现象也大有益处,进而开阔了在新型材料中研究光学双稳的视野。对光学双稳的研究在一定程度上可以促进光学双稳系统的进一步发展,包括在理论和实验上。同时拓宽了纯光学双稳系统在全光学通讯和光量子信息处理中的潜在应用,并提供了一个必要的理论指导,也对全光开关、光信息器件的存储和提取、量子信息科技等许多高新技术的研发以及许多新兴交叉学科的发展都具有重要意义。