四波混频（FWM）作为重要的三阶非线性效应从上世纪以来就被广泛研究。随着电磁感应透明（EIT）等原子相干效应的发现,人们将EIT应用到FWM的研究中,极大地增强了FWM效率,产生的光束之间具有强的量子关联性可以用于许多领域,如:量子通信、光谱分析和量子成像等,其研究使FWM的应用更加丰富。本文基于双EIT原子系统,开展有关FWM的理论和实验研究,论文主要分为以下四个部分:一:对本文涉及到的物理概念和相关背景做一些简要介绍。二:在双EIT系统下研究了具有双频段的双信道增益谱线。通过提高Cs原子气室温度操控其中一个EIT结构发生简并FWM,另外一个EIT结构中的泵浦场作为简并FWM的缀饰光场,使激发态能级发生Autler-Townes（AT）分裂。由于量子干涉,在三光子共振处FWM信号被抑制,增益谱线由原来的单频包络变为了“M”型的双频结构。而且缀饰场提高了原子相干基态的布居数,FWM信号的增益明显增强。理论上采用双边费曼图解的方法进行了理论分析与模拟,与实验现象吻合。从缀饰态角度解释了AT分裂,得出谱线分裂间距与缀饰场的功率和频率失谐的关系,实验上通过调节这些参数,对增益双峰的位置和频率间隔进行了灵活操控。三:研究了双EIT系统下的多个FWM过程。在第二章构造的双EIT原子系统下,重新调整两束泵浦光的空间结构,发现当两个EIT窗口完全重合时,系统内将发生多个FWM过程,实验上能够观测到空间分离的四组份光放大,通过对其进行拍频验证,得到了两对相差9.2 GHz的简并光束。根据动量和能量守恒,对可能发生的FWM过程进行分析讨论,实验上通过分别改变两束泵浦光的功率和频率失谐,观察了四组份光的增益变化规律。四:利用干涉法研究了轨道角动量（OAM）光束的拓扑电荷。为了将携带拓扑电荷的OAM光束应用于FWM的实验研究,首先需要对OAM进行鉴定。论文从理论上分别分析了球面波、平面波和OAM光束与OAM光束的干涉,根据理论模拟出了相应的干涉图形,并且分析了改变拓扑电荷,干涉图形产生的变化。通过实验得出干涉结果与理论模拟一致。获得了鉴定拓扑电荷的方法。