近些年,随着宽带光通信和高灵敏度检测等技术的快速发展,白光腔引起了科研人员的极大关注。所谓白光腔,指的是在传统的法布里-珀罗腔中填充能够提供负色散并可以消除相位延迟的频率依赖性的介质,在连续频率范围内产生宽带共振的光学腔。基于白光腔自身独特的优点,它已经被应用于各个领域。众所周知,对于诸如引力波探测器和环形激光陀螺仪等精密测量仪器都需要高灵敏度,而想要具备高灵敏度则需要高精细的法布里-珀罗腔,但这样一般会损失带宽。白光腔就提供了一种解决这一问题的有效方法。因此,科研工作者们致力于从实验和理论的角度提出越来越多的方案来实现白光腔,例如基于四波混频、双暗共振系统、非线性色散以及利用光纤中受激布里渊散射等方案。然而,这些实现白光腔的方案获得的带宽基本保持在兆赫兹（MHz）量级,这对白光腔的应用造成了一定的限制。为了更好地将白光腔应用于未来的各个领域,本文提供了两种新方案来实现白光腔。一种是对既有的传统三能级Λ型原子系统进行改进,提出了一种利用双色耦合等效四能级系统实现白光腔的方案,在保证带宽没有明显变化的前提下有效降低了驱动场强度,进而降低了实验实现白光腔的难度。另一种是在法布里-珀罗腔中填充金刚石NV色心的方案,以获得GHz量级的超宽带白光腔。在第一个方案中,我们基于原有的三能级Λ型原子气体形成白光腔的方案,提出采用双色耦合机制来实现白光腔。这时系统的总极化率是由拉曼过程产生的非线性极化率和线性极化率叠加而成的,非线性极化率对原来的线性极化率进行了一定程度的补偿。在透明窗口范围不变的情况下,让色散斜率减小而尽量不引起其他变化,从而在保证带宽没有明显变化的前提下,实现了用较小的驱动场强度就可以形成白光腔。在第二个方案中,由于金刚石NV色心具有类似原子系统的能级结构及光学特性,而且相比原子体系来说,固体体系具有结构紧凑、性能稳定和抗干扰性强等优点,因此我们提出了在法布里-珀罗腔中填充NV色心来构造白光腔的方案。首先通过调节非相干泵浦速率和相干驱动场强度在相当宽的透明窗口内实现负色散,而后采用数值法找出了满足白光腔条件的驱动场强度。与原子三能级Λ型能级结构不同的是,NV色心系统中存在非均匀加宽,这是由于不同位置的局域场存在差异导致的。因此本文在针对两个不同能级的非均匀加宽均采用数值办法进行高斯积分运算之后,分析并讨论了该体系的白光腔条件,并在理论上得出可实现超宽带白光腔的结论。最后还设计和讨论了宽带全光学开关的理论方案,以期为宽带量子光学器件的发展提供技术储备。