玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）是低温状态下玻色子的宏观聚集。全部的粒子在限定温度以下会于空间最低能量状态处产生凝集,并表现出统一的物理性质。众所周知光子属于玻色子,所以理论上讲,它也能产生BEC。尽管光子的玻色-爱因斯坦分布是最早得到的事实,但光的BEC却很难在实验上观察到。近年来,从原子和分子的超低温气体到激子极化子系统,一系列成功的实验已经实现了BEC。因此,尽管存在着障碍,但物理学家们还是坚持着使光凝聚的想法。对于黑体辐射之类的光子系统来说,光子没有质量且其化学势始终为零,因而系统内光子的数目并不守恒,光子数会随着系统温度的逐渐降低而逐渐变少,最终没法实现凝聚。但美国的一组研究人员最近在实验中发现,当光子被限制于一特殊的微腔内时,光子也会像别的玻色子一样,可以具有化学势,进一步还观测到了光子BEC的现象。受此启迪,本文构造出一个新的模型——二维非线性光学微腔。在此腔里,光子呈现出一般玻色子的特性,其化学势不为零。这说明光子于低温条件下也能实现BEC。在此腔里,混合体系有两类凝聚状态:混合光子-光子对凝聚状态、纯光子对凝聚状态。本文主要探究光的量子相变对原子衰减率产生的影响。首先采用变分原理研究了混合气体在基态的量子相变过程,并得出系统的相变临界线。特别发现混合气体的量子相变能被表述为二次谐波的生成。进一步我们还讨论了系统的元激发情况,并得出著名的Bogliubov色散定律。之后,以二能级原子为例,讨论了光跟原子的相互作用进程,并推导出原子的密度矩阵方程以及原子衰减率的具体表达式。接着又分析了系统的自由能,发现系统的热力学性质对原子衰减率也产生了影响。最终研究结果表明,系统内原子的衰减率具有温度依赖性,它是相对温度的单调递增函数,呈指数形式增长。随同温度的升高,体系自由能变大,原子的衰减率也越来越大。