激光场与原子相互作用时,激光诱导的原子相干和量子干涉将改变原子介质的色散和吸收性质,这些改变会在基础物理学研究和实际应用中导致很多有意义的现象,比如相干布居囚禁（CPT）、电磁诱导透明（EIT）、无反转激光（LWI）、光脉冲群速度的慢光速及超光速传播、光存储、弱光相干非线性光学和量子信息处理。本篇博士论文从实验和理论上研究了原子介质中激光诱导的量子相干效应,整个工作可概括为四个部分:1.搭建了一套新的磁光阱（MOT）装置,优化了真空系统、光学设计和磁场线圈,实现了计算机时序控制。在磁光阱中得到了4×108个冷原子,冷原子云团的直径约为3mm。整个磁光阱装置性能稳定,布局简单紧凑,为研究冷原子中的原子相干和量子干涉效应提供了一个好的实验平台。2.研究了交叉耦合效应,即一个强的激光场同时耦合两个或三个能级跃迁。在冷原子级联型系统中实验观察到了激光场交叉耦合导致的多窗口电磁诱导透明现象。提出了在四能级Λ型系统中利用交叉耦合增强三阶克尔非线性效应的新方案,指出该模型可被用来形成超慢光速传播的暗光孤子。3.实验研究了被两个强激光场驱动的多能级87Rb原子在室温下所表现出的亚多普勒效应。窄的吸收、透明和增益谱线出现在多普勒增宽的吸收谱中。基于四能级N型模型,通过解析和数值计算理论分析和解释了实验观察到的现象。在无多普勒增宽的冷原子中,我们提出四能级N型系统能够完全消除线性和非线性吸收损失,而同时得到大的三阶非线性折射率。4.在新实验系统上进行了双色电磁诱导透明实验,利用频率调制谱的方法测量了双色EIT的色散曲线。在双色场耦合基础上,设计实验在冷原子中观察到非共振耦合情况下的弱光四波混频信号,测到的转换效率为18%。