Ⅵ族半导体材料——过渡金属硫化物（TMD）由于其突出的性能,吸引了大量光电子学和物理学研究者的兴趣。在TMD众多的优异性能中,直接带隙、大激子束缚能和室温下腔极化激元的形成等特征在光电子领域尤为重要。这些独特的性质为下一代光电子器件、谷电子学、自旋电子学和光-物质耦合的应用铺平了道路。在二维的Ⅵ族TMD中,电子和空穴以0.5-1meV的高束缚能结合在一起,这些紧束缚的激子可以在室温下和光子强耦合,形成稳定的腔极化激元,这成为研究光与物质强耦合的重要手段。微腔极化激元,或称激子极化激元,是一种质量更轻、速度更快（等于光速）的杂化光-物质准微粒。它们可以通过各种方式被操控,为未来的光电子和量子信息应用提供了一个特殊的平台。另外,在TMD微腔中,所形成的极化激元具有激子的自旋和谷特性,这就增加了可控自由度,并且使得激子极化激元可以用于制造下一代光电器件,相关课题正在吸引越来越多的研究工作。本文研究了TMD微腔的强光-物质耦合机制,即极化激元性特,过不同的操控手段,设计和分析了基于激子和腔光子强耦合形成的激子极化激元光电器件。本文首先研究了WS2微腔中激子极化激元的形成,其次研究了光学斯塔克效应（OSE）对激子极化激元的影响。提出了一种偏振相关模型来研究WS2微腔中强耦合的激子和光子的变化。通过稳态和动态分析表明,外部的光学斯塔克脉冲可以通过使激子共振蓝移,有效地改变极化激元的色散、激子和光子的分数比等特性。因此,利用自旋选择触发可以实现对WS2微腔中激子极化激元不同偏振态的分别控制。其次,我们从理论上分析了谷选择性斯塔克位移可以在激子极化激元系统中产生超快且相对较大的赝磁场。该部分工作的主要创新性在于理论揭示了极化激元受其激子成分影响的色散及OSE特性。基于以上的理论模型和分析结果,我们提出了一种WS2微腔全光控制法,设计了极化激元多模干涉仪。极化激元的干涉现象是由光学斯塔克效应控制的,该效应改变了光照区域的极化激元色散（例如有效折射率）,并在其中产生波导区域,从而支持不同的激元导模。然后通过改变斯塔克光的强度或光强分布来引导极化激元的多模干涉。通过平面波导的有效折射率计算和本征模分析,对该方法进行了理论分析和验证。该工作率先提出了利用OSE构建极化激元波导的思想,为极化激元的操控和调制提供了有效方法。最后,我们利用WS2微腔中激子极化激元的OSE对于自旋敏感的特性,提出了一种可以引导不同模式并调制极化激元偏振态的器件。结果表明,通过改变光学斯塔克光束的强度可以产生不同的偏振波包,引入对光学斯塔克光束偏振敏感的双折射效应,从而控制极化激元的偏振态,并使其沿所形成的波导周期性变化。该工作利用极化激元能谷自选选择特性,将OSE引导的光波导拓展为偏振敏感器件,为光与物质调控提供了额外自由度。