量子光学是现代物理学的一个新兴分支，也是当前发展极为迅速的学科。一方面，它以不可取代的实验手段验证尚存争议的量子力学基本问题，从根本上推动量子物理学的发展。另一方面，它的基本理论可与信息科学相结合，开拓出实用性极强的量子信息学。制备高效、稳定、集成且满足不同需求的纠缠源是实用化量子信息处理的关键任务。随着微加工技术的进步，微结构材料在量子光源的研制方面展现出很多新异的功能。本论文较系统地研究了光学超晶格中的畴结构调制对纠缠光子空间关联的集成调控作用，以及硅线波导材料中不同波导结构对纠缠光子的频率关联的影响，主要包括以下三部分内容:　　1.研究了叉形光学超品格中双光子轨道角动量纠缠的产生以及集成调控。我们设计了制备叉形结构光学超晶格的方案，采用倾斜的准相位匹配方式，实现了实验条件允许的一阶倒格矢参与的下转换过程，提高了非线性过程的转换效率。计算结果表明，在下转换过程中，晶体携带的“角动量”会与产生的参量光子满足角动量守恒关系。通过对晶体“角动量”以及投影基矢的调控可以实现高维的和高阶数的光子轨道角动量纠缠，这可以在量子通信、量子编码以及量子遥感等领域有着重要的应用。　　2.基于对光学超晶格的理解，我们提出了利用线性啁啾结构的超晶格产生具有空间啁啾的双光子，并得到极窄的位置关联，其关联宽度甚至可以达到单波长量级。然而由于双光子态函数中存在非线性的相位，产生的双光子是非衍射极限的，具有很宽的位置关联。我们提出利用晶体前后各置一个透镜和各置一个四次相位片的方法实现对双光子的空间压缩。计算结果表明，随着啁啾度的增大，压缩后的位置关联宽度不断缩小。这种具有极窄位置关联的纠缠光子可用于空间量子技术，比如量子成像，量子光刻等。另外，我们还从实验上定性地研究了空间啁啾双光子的位置关联，实验结果能较好的符合理论预期。　　3.我们研究了色散调制的硅线波导中纠缠双光子的频谱纠缠，包括频谱关联特性的调控以及纠缠的度量;发现频谱的关联特性与泵浦脉冲函数以及相位匹配函数有关，可以通过对波导长度、结构以及泵浦脉冲等调控，实现双光子频率的反关联、解关联和正关联。双光子的纠缠度仅与脉冲宽度、晶体长度以及光的群速度色散等参数有关。而当泵浦脉冲是啁啾脉冲时，会因脉冲中二次相位的存在引入相位纠缠，且脉冲的啁啾度也可调控双光子纠缠度，实现更高维的纠缠。这种高维频率纠缠的光子在量子通信过程中能很好的抵抗外界的干扰，提高量子密钥传输系统的鲁棒性。