本文应用量子理论对光子晶体单原子激光进行了理论研究,主要研究了有关激光场性质的两个方面的问题：首先,通过计算光子数分布和光场的二阶量子相关度,本文讨论了光子晶体单原子激光光场的统计性质和相干性质。与先前工作中仅讨论稳衡态不同的是,本文把研究的重点放在讨论它们的时间演化过程上。研究表明在久期近似下无论在好腔条件下还是在坏腔条件下,腔场内的光子都成亚泊松分布,并且无法产生真正的反群聚光场。虽然光子数分布和二阶量子相关度的时间演化过程受到光子晶体辐射库中光子态密度不连续性的影响,但是这种影响是微弱的非定性的。除此之外,本文中还对非久期项的贡献进行了讨论。发现当在系统的动力学演化中计及非久期相互作用的贡献时,腔场的相干统计行为将受到光子晶体中光子态密度的不连续性的显著影响。当态密度的不连续性较大时,腔内光子将表现出反群聚和亚泊松统计；当态密度的不连续性较小时,腔内光子将表现出群聚性和超泊松统计。如果低Mollow边带的光子态密度为零,则腔场中将产生弱反群聚光场[g（2）（0）=0.77]。研究结果表明：腔场的性质受到光子晶体辐射库中光子态密度的跃变大小显著调控。接下来,我们讨论了在非线性光子晶体微腔中单原子激光的光学双稳态问题。所分析的物理模型的构成为：一个与高品质光子晶体微腔耦合的强相干驱动的二能级原子；这里光子晶体微腔,作为一个非线性点缺陷,构建在一个3D-2D-3D光子晶体复合结构上,同时还有一束相干探测场入射到微腔中。为了研究系统的双稳特性,我们考察了双稳滞后圈的形状和特点与光子带隙,驱动场拉比频率和退相位过程的关系。我们的讨论展示了一种可以由光子晶体周期结构构建和外加相干场来控制的光学双稳结构。这使得光子晶体单原子激光可以作为一种可控的微光学双稳器件,在未来的光学计算系统设计中有一定的应用价值。