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超快激光与物质相互作用研究是国际上近年来兴起的激光物理领域的热点方向，量子调控也是当今量子光学和激光物理等学科的交叉前沿研究领域。超快激光与物质相互作用中的量子调控研究可以推动量子光学与激光物理等学科的发展，同时对于如量子信息科学等许多新兴与交叉学科的发展具有重要意义。将超快激光中的量子调控研究应用到半导体及半导体纳米结构不仅有助于理解半导体结构中的量子相干效应，而且为基于半导体微结构中的相干效应的光学器件提供了理论依据。
本论文主要就超快激光与半导体及半导体量子阱结构相互作用的非线性量子调控进行深入研究，并对其可能的应用进行了简单的探讨，取得了具有一定创新性的研究成果。主要包括：
1.研究了超短脉冲激发偏压半导体时，线性啁啾对红外发射谱的影响。结果显示其强度在啁啾率小于阈值(x=0.015)时，随着啁啾率的增加而增加：当啁啾率大于阈值时，随着啁啾率的增加反而减小；在阈值处的红外谱强度比x=-0.025处红外谱强度高出两个数量级。该结果对于技术上控制高强度红外谱的产生提供了可能性。
2.探讨了在考虑激子相互作用引起的局域场校正效应条件下面积2π飞秒脉冲激发块状半导体薄膜的电子空穴密度拉比振荡。研究发现，对于周期量级脉冲而言，会出现两个不完整的拉比反转；对于单周期以及业周期脉冲而言，由于绝对相位的改变，拉比振荡的幅值会随之改变，甚至可能出现完整的拉比反转。
3.对飞秒脉冲序列激发半导体多量子阱再发射场的相位相干控制进行了研究。发现再发射场的相位演化受入射脉冲序列相继脉冲之间相对相位的控制。对于脉冲序列的所有奇数次脉冲与半导体多量子阱相互作用过程，再发射场与入射场之间的相位关系经历从反相到同相再到反相的变化。而对于脉冲序列的所有偶数次脉冲与半导体多量子阱相互作用过程，情况则相反，即再发射场与入射场之间的相位关系从同相到反相再到同相。相继脉冲之间时问段的再发射场的幅值受入射脉冲序列相继脉冲之间相对相位的控制。
4.研究了周期量级和亚周期脉冲激发半导体单阱子带间跃迁的发射谱，结果发现Fano干涉会引起三次谐波增强，而不会改变基次谐波。对于低强度亚周期入射脉冲激发，三次谐波由于Fano干涉引起的增强可以达到一个数量级。