该论文研究内容涉及相干光场与一维主动型光学周期结构相互作用方面的理论研究.内容包括一维周期结构的主动光子晶体材料在各种排列周期条件下总的线性吸收规律和共振非线性脉冲在主动光子晶体中的传播演化规律两部分.折射率空间排列以光学波长为周期的光学材料可以形成特定的光子带隙,即材料的线性透射谱中缺失一段频谱,该频段与材料的空间周期密切相关.周期结构对线性透射、反射谱的作用类似于晶体对在其内运动电子能级结构的限制,因此称为光子晶体.该文致力于一维光子晶体光学性质的理论研究,基于激光与物质相互作用的半经典理论,即描述光传播的麦克思韦电磁经典理论与描述物质体系光学响应的布洛赫方程组.首先,系统地研究了主动带隙材料的线性光谱性质.材料的透射、反射和吸收谱对结构周期极其灵敏,在布拉格排列(周期等于二能级原子层共振波长一半)条件下,总反射和透射强度达到最大、吸收最小、带隙最明显,稍微偏离布拉格排列,带隙宽度显著减小,总反射和透射减小,而总吸收迅速增加.我们详细研究了带隙材料的总吸收系数与结构总长度、排列周期以及入射激光脉冲能量宽度的依赖关系.其次,该论文另一部分重要工作研究了共振布拉格结构与非线性相干脉冲相互作用.基于麦克思韦-布洛赫方程组为基础的半经典理论,我们详细研究了非线性相干超短脉冲在共振布拉格结构的传播和能量在物质与光场之间转化的复杂动力学过程,获得共振布拉格周期结构对共振激发相干光场的非线性响应的普遍规律以及若干新特性.