随着量子通信的迅猛发展,量子网络领域的相关研究逐渐成为现代量子科技的之一重要发展方向。量子网络作为量子通信的可靠平台,借助具有稳定相干和低耗散的光子作为传输载体,在由量子网络节点连接的量子通道中传输,能够形成快速且安全的通信。非互易光传输是指在光子在往返方向的传播出现不同的散射属性。非互易光学元器件在构成量子网络中起着重要的作用。其一可以保护光学器件,如激光发射器等不被反射回的光能量损坏;其二可以利用器件产生的非对易功能,如光隔离器、二极管等的单向传播。非互易性传输中在异常点处产生的奇特现象,如单向无反射、相干完美吸收等,在光学器件上有潜在的应用。本文对实现非互易传输的量子波导系统进行设计与讨论,通过调控系统的物理参数来实现良好的非互易性,并对模型进行优化和拓展,得到几种能便捷实现非互易传输的有效途径。本文主要内容安排如下:（1）提出在回音壁腔耦合波导系统中实现多频带的单光子单向无反射的方案。通过调节回音壁腔顺、反时钟模式之间的耦合来实现波导系统中单光子的多带单向无反射,为高效的光隔离器、二极管等光量子器件设计提供了有益参考。（2）提出在旋转回音壁腔耦合波导系统中实现可调谐的单光子非对易输运的方案。通过调控回音壁腔的旋转角速度大小来实现波导中量子纠缠、传输以及群延迟的非对易,为可调控的非对易光量子器件的设计提供了一种便捷方式。（3）提出在比特-腔耦合波导系统中实现可调控的单光子非对易传输的方案。通过调节单模腔与量子比特的耦合强度来实现波导系统中单光子的多带非互易传输,为非对易光量子器件的设计提供了一种有效的方法。（4）提出在驱动的三能级激发器耦合波导系统中实现可调谐的单光子滤波的方案。通过调节三能级激发器的外驱动场强度来实现下路波导中光子信号的可调选频功能,为可调谐的光量子滤波器设计提供了一种易操控的途径。