无论是从基础光物理还是从光子器件的应用来看,光与物质的相互作用都扮演着非常核心的角色。光学微腔作为一个非常重要的实验体系,它能够有效地增强场强和光与物质相互作用的强度。根据对光的束缚机制的不同,光学微腔可以分为法布里-珀罗腔（F-P腔）,回音壁模式微腔（WGM腔）,光子晶体腔（P-C腔）等。回音壁模式微腔因其具有超高的品质因子（Q）,小的模式体积（V）,可大规模集成等优点被广泛用于量子光学和非线性光学的理论和实验研究。通过对回音壁模式微腔量子系统中光信息传输和光子统计特性的研究,有助于进一步了解其内部的相互作用机理,还可以促进以回音壁模式微腔系统构造的光学器件在量子信息,量子通讯,量子网路等领域中的应用。本文以回音壁模式微腔系统为研究平台,探讨微腔光学中的光传输和光子的统计特性,主要内容可以分为以下三个部分:一、我们在N个无相互耦合的同轴环形微谐振腔组成的光学复合系统中加入一个局域振荡器,发现局域振荡器的引入使得最终的输出功率光谱呈现出多重的不对称Fano共振线型结构。在N个谐振腔所组成的复合系统中,局域振荡器的存在不仅有助于锥形光纤波导与谐振腔序列的耦合,还为光的传输引入一个附加的传播路径,极大地影响了装置的输出特性。输入的探测光经光纤分束器分别在谐振腔序列和局域振荡器这两条路径上传输,路径干涉使得最终的输出光谱呈现丰富的不对称Fano共振梳状型线型。在量子光学的框架下,我们推导出了两条光传输路径上总的功率传输函数的具体解析表达式。通过解析求解,我们更加深入地理解了引入局域振荡器作为光传输的附加路径对狭窄多重Fano共振线型形成的重要性。同时,我们还详细探讨了多重Fano共振产生的物理机制以及系统各参数对输出Fano型光谱特性的影响。此外,我们利用现有的技术还评估了该方案的实验可行性。我们所提出的方案提供了一种简单可控的方法用于实现多重的Fano共振,在传感、激光、开关等类似器件中有着潜在应用。二、我们在一个三模耦合的回音壁模式微腔光力系统中研究了基于干涉调制的光子统计,发现模式耦合的存在不仅影响系统的输出功率谱,还可以诱发量子干涉的产生。通过数值求解量子主方程,我们发现当系统中只有一个光学腔模被外部输入场驱动时,即使是在弱的光力耦合条件下系统也能呈现强的反聚束光子统计。模式耦合的存在使得不同的跃迁路径之间可以发生相消量子干涉,从而使系统产生强的反聚束光子统计。特别地,我们发现当系统中的两个光学腔模同时受到外部输入光场驱动时,通过改变两个输入光场的振幅及其相对相位,可以控制系统的光子统计特性。通过适当地调整两个输入光场之间的相对相位,我们发现系统可以呈现出丰富的量子统计特性,并且能够实现强的光子反聚束和超聚束效应。此外,我们还探讨了环境热声子对光子统计特性的影响。我们的研究结果可以加深大家对微腔增强光子与声子相互作用的理解,在光子界面上实现单光子源的制取具有潜在的应用。三、我们在一个回音壁模式微腔量子电动力学（QED）系统中研究了一对二能级原子的偶极-偶极相互作用对系统光子反聚束的影响,其中腔场与原子之间处于弱耦合机制。通过回音壁模式微腔与二能级原子在三种不同构型下腔场光子统计特性的比较,我们发现当系统中存在两个二能级原子时,引入原子间的偶极-偶极相互作用可以显著地增强光子的反聚束效应。并且,该方案下实现的光子反聚束比系统中只含有一个原子的方案要强得多。此外,通过调节原子-腔之间的耦合也能影响光子反聚束的强弱。我们所实现的光子反聚束以及系统的内腔光子数对两原子的协同衰减具有很强的鲁棒性。我们的结果对于集成芯片上单光子源的构建有一定的参考价值。