基于五能级结构手征原子媒质，对光学时域隐身在外场调控下的实现进行了研究。在该五能级手征原子系统下，推导了原子媒质与光场参数相关的等效电磁响应参数的广义表达式，进而根据群折射率计算输出光脉冲。数值计算了五能级原子系统的外场以及原子媒质相关参数对隐身时域窗口大小以及形成时域窗口的光脉冲强度的影响。结果表明，时域窗口大小随控制场Rabi频率改变但基本不依赖于控制场的相位变化；两个耦合场相位在一个周期内的变化对左右旋圆极化输出波特性影响相反；两个耦合场中，当其中一个耦合场的Rabi频率减小时，对应时域窗口增大，但同时也会使形成窗口的脉冲强度减弱，而另一个耦合场Rabi频率则对时域窗口的大小影响较小。因此改变控制场和两个耦合场的强度、相位和失谐等参量可有效地调控输出脉冲的加速和延迟，产生显著的隐身时域窗口，提供了一种可操控的光学时域隐身的方案。

提出了一种基于Nd∶GdVO₄晶体的双波长正交偏振被动调Q激光器。建立了对应的速率方程模型，研究了激光器输出双波长脉冲和不同输出镜反射率条件下泵浦功率对激光输出时域特性的影响。理论研究结果表明，通过调节输出镜反射率改变双波长阈值反转粒子数密度，当π偏振阈值反转粒子数密度小于σ偏振阈值反转粒子数密度且差值较小时，激光器可以输出双波长被动调Q脉冲激光，通过增大泵浦功率可以依次产生π偏振单一波长脉冲、双波长多对一脉冲、双波长一对一脉冲、双波长一对多脉冲以及σ偏振单一波长脉冲。搭建实验装置，设置π偏振输出镜反射率为0.60，σ偏振输出镜反射率为0.95，对泵浦功率和激光输出时域特性之间的关系进行验证。随着泵浦功率的增大，激光器依次输出具有上述时域特性的脉冲激光，与数值仿真结果一致。当泵浦功率为5.51 W时，激光器输出正交偏振双波长一对一脉冲激光，其中π偏振和σ偏振的波长分别为1 063.23 nm和1 065.52 nm，平均功率分别为323 mW和462 mW，脉冲峰值功率分别为11.62 W和20.35 W，脉冲宽度分别为185 ns和168 ns，脉冲重复频率为141 KHz。

对二能级原子与饱和铁氧体材料板之间的Casimir-Polder量子真空扭矩进行了研究。利用格林张量推导求得二能级原子与饱和铁氧体之间Casimir-Polder扭矩的表达式。结合不同的原子偶极矩和铁氧体特殊的电磁特性，从原子频率、原子位置、外磁场和圆极化偶极矩极化平面所受微扰等方面对Casimir-Polder扭矩进行分析。结果表明，原子位置和跃迁频率会影响Casimir-Polder扭矩的强度，而扭矩随铁氧体所处外磁场强度的变化特性在不同的原子位置和频率下会呈现非单调的拐点。此外，原子圆极化偶极矩在受到一定的角度微扰下，其扭矩具有回归原旋转平面趋势的平衡稳定性。因此，通过改变铁氧体所处的外磁场环境，可以调控原子的Casimir-Polder扭矩，这为二能级系统旋转态的加速或冷却至量子基态的控制提供一种新方法。