近年来,随着晶体生长技术的发展,人们成功制备出了半导体量子阱材料。作为一种新的量子相干介质,很多有趣的量子相干和量子干涉效应逐步从原子系统扩展到半导体量子阱中。半导体量子阱与原子结构相比,具有离散可控的能级结构且易集成。由于其突出的固有优势,半导体量子阱结构成为量子信息处理领域的优良介质,在光电器件中得到了广泛的应用。本文主要研究了在级联型三能级和四能级半导体量子阱系统中,相干驻波场耦合情况下弱探测光的传播特性,详细考察了各个参数对衍射光谱的影响。具体研究内容如下:(1)首先介绍了半导体量子阱的研究背景和制备方法,简述了电磁诱导光栅的原理以及非线性光学的发展历程。(2)详细介绍了量子力学中常用的三种绘景、光场与原子相互作用的半经典理论以及电磁诱导透明等基本理论工具。(3)研究了驻波相干控制的三能级半导体量子阱中弱探测光的透射特性。基于量子相干理论和光衍射理论,可以得到探测光的衍射图样。通过考虑Kerr非线性效应对衍射图样的影响,研究表明可以通过选择合适的系统物理参数来控制衍射图样的分布,基于Kerr非线性效应可以提高中央条纹的亮度和入射光的透射效率。(4)研究了强耦合驻波电磁场与级联型四能级半导体量子阱的相互作用,发现可以把一个沿着垂直于驻波方向传播的弱探测场有效地衍射到高阶方向上,通过利用电磁诱导透明的吸收和色散特性,可以产生一个有效地将光衍射到一阶的诱导光栅。我们通过分析各个参数对非线性极化率的影响,适当的改变耦合场的强度和失谐以及探测场的失谐等参数,可以轻易地控制光栅的衍射效率,进而得到不同强度分布的衍射图样。总之,本文的研究发现克尔非线性在制备电磁诱导光栅和控制衍射效率中起着至关重要的作用。可控衍射光谱的研究在量子衍射光学元件的设计,光栅成像系统,精密测量等领域具有潜在的应用。