量子态的非经典性和光场强度关联成像是量子光学中的重要研究课题之一,本文分别从量子关联角度研究Dirac-Pauli量子态的非经典性,从光场关联角度研究莫尔条纹在单像素成像中图像水印的加密解密应用。第一部分从联合概率分布的角度对Dirac-Pauli量子态的非经典性进行了研究,给出了SU(4)群中Dirac-Pauli量子态密度矩阵的表示形式,将量子态的非经典性研究从Su(2)群拓展到了Su(4)群,结果表明当系统可观测量联合概率分布的反演为负时,Dirac-Pauli量子态具有非经典性,并基于零拍探测设计实验方案来验证这种非经典性。该研究结果有助于增进对Bell型量子态测量的非局域性理解。第二部分从理论和实验角度研究了莫尔条纹在印刷品中的加密与解密的应用,首先设计加密信息实验再现装置,利用荧光显微镜测量加密卡和解密卡的光栅常量,用CCD记录解密后的莫尔条纹,然后理论分析得到莫尔条纹的周期公式,当光栅相对夹角余弦值从0.9488增加到0.9994时,莫尔条纹的周期从0.38mm增加到6.27 mm.最后在计算机中对测量得到的莫尔条纹周期与理论结果相比较,结果表明实验结果与理论分析相吻合,这对于理解和拓展信息加密技术具有重要意义。第三部分针对莫尔条纹能否应用于单像素成像及水印的加解密进行研究。首先理论分析了傅里叶单像素成像和基于莫尔效应的图像加解密,接着基于四步相移的方法,实现了傅里叶单像素成像,随后实验研究了莫尔条纹在单像素成像及融合水印的加解密应用。基于单像素成像和莫尔效应,实现了对分辨率为128*128像素物体图像的重建和加解密。最后实现了融合加密水印的单像素成像,并基于莫尔效应,利用空间频率为3.1/10的参考光栅实现了对加密水印的解密,测得加密图像的结构相似度指数(SSIM)为0.4410,解密后图像的SSIM为0.2432。结果表明能够利用莫尔条纹实现单像素成像中图像的加密和解密,该技术为单像素成像中信息加解密拓展了新路径。