激发态原子的自发辐射现象是量子光学领域是最基本的过程之一。长期以来对自发辐射现象的研究和认识引起人们广泛的兴趣。随着对自发辐射的认识不断深入，光电子学和量子信息技术的迅猛发展，以及各种可以控制光子环境(例如，各种高品质的腔，光子晶体材料等)制备的日趋成熟，实现对自发辐射这一最基本的现象的控制和改变可以为很多现实和未来的技术应用提供理论依据和试验指导，同时也使得人们看到广阔的应用前景。诸如，通过改变极化方向控制自发辐射方向实现低阀值激光和高效能发光技术，抑制和消除光电子器件由于自发辐射产生的量子噪声，以及未来可以广泛运用于量子信息领域的单原子微型激光器、量子发光二极管等光子器件的设计、单光子源、量子态的制备与控制等等。目前对于自发辐射控制的研究很多，大致可以分为：1)改变库环境相对于真空环境，利用已有的或者人为设计的环境(光子库)，通过改变与原子间耦合的环境实现对自发辐射的改变；2)量子干涉通过外加的相干场或利用原子本身不同跃迁通道之间的量子干涉实现对原子自发辐射的控制；3)运用量子测量通过原子系统与观测器件之问的耦合控制原子激发态的衰变：4)其他方法，例如2001年Frishman等人提出通过多个衰减态之间的相互作用实现控制自发辐射。本论文中，我们首先分析了各向异性光子晶体库环境中三能级原子的动力学性质与自发辐射特性；其次研究了通过Vorl Neumann正交测量模型对处于光子晶体环境中的三能级原子进行不同频率的测量所造成的原子衰减的加速和抑制效应；最后研究了运用动态Lorentzian型库环境对激发态原子演化进行量子调控。 论文第二章中，我们主要研究了三维光子晶体中驱动场作用下的人原子动力学性质及自发辐射的特性问题。通过改变驱动强度Ω、失谐度δ、上能级与能带的相对位置ω<,1c>关系等因素，可以控制原子上下能级占居数振荡的频率和幅度。上能级不同的耗散系数γ也将直接影响上下能级占据数的衰减速度。此外，通过改变上能级与带边的相对位置，辐射模式将出现由两个局域模式，一个局域模式一个传播模式到两个传播模式的转变，可以利用该性质设计单通道和多通道光学开关，控制光的发射与传播。辐射谱将与观测的位置相关，且由于光子晶体的作用部分传输场的能量可以转为弥散场的能量。 论文第三章中，我们讨论了量子测量对处于各向异性光子晶体中激发态人型三能级原子动力学性质的影响，主要包括量子测量引起的原子衰减的抑制和加速效应。研究发现，激发态原子的衰减被抑制和加速现象不仅与原子共振频率相对于光子晶体带边的位置有关，还与原子测量的频率大小相关。并在一定的条件下，利用较小频率的量子测量就可以得到衰减变慢的效应。 同时也本章讨论了各向异性光子晶体中三能级原子辐射性质问题。通过改变上能级与带边的相对位置以及两个下能级间的相对位置，原子周围的辐射模式将出现由两个局域模式，一个局域模式一个传播模式到两个传播模式的转变，可以利用该性质设计单通道和多通道光学开关，控制光的发射与传播。通过对辐射场的分析和计算，给出了不同区域辐射场的分布，由此解释了原子上能级布居数随时间的演化图像。通过数值计算得到辐射场随时间和传输距离的演化图像，并进一步分析了总场强的组成传输场、弥散场随时问和传输距离的变化图像。随着距离的增加，弥散场相对于传输场的减弱而相对增强，我们由此可以看出传输场在传输的过程中受到光子晶体的影响而逐渐失去原来的相位关系，并转化为弥散模式向外传播。通过Fourier变换，从辐射谱的角度分析了原子周围辐射模式的变化，讨论了在不同的区域中辐射谱与观测的位置的关系，并且分析了光子晶体对原子辐射模式的影响。 论文第四章中，我们主要研究了利用动态腔环境Lorentzian库对激发态原子系统演化的调控。通过变化Lorentzian库的中心谐振频率和半宽度实现对原子所处环境的改变。分别讨论了单次矩形脉冲形式、连续矩形脉冲形式以及缓变连续周期形式的库环境变化对原子布居数演化的影响。研究发现，原子系统随着库环境的变化打断与原来库环境之间的耦合，并开始与新环境库之间相互作用继续演化；库环境的变化必然是通过外力作用使得腔内模式与腔外模式之间相互作用，电磁模式密度重新分配的结果；对于连续矩形脉冲形式的调制，当库环境的连续改变和原子系统与环境交换能量的过程保持一致性就可以达到相对稳定的布居振荡，否则系统演化的周期将被破坏而逐渐失去相干性；相对于矩形脉冲形式的调制，库环境的缓变形式的连续调制使得腔内模式与腔外模式相互作用增加，造成腔内能量向外泄漏的速度变快，使得原子系统衰减的速度变快。