近年来，随着对电磁感应透明(Electromagnetically Induced Transparency，EIT)效应研究的深入，相干介质中弱光非线性光学现象已经引起了人们的广泛关注。正是基于EIT条件下显著增强的非线性效应，人们提出了利用高共振相干介质与弱激光场相互作用产生光孤子的研究方案。　　 本论文通过讨论光场与高共振相干介质的非线性相互作用，采用半经典的理论方法系统研究了不同能级结构的冷原子介质中标量和矢量时间光孤子的形成过程和传播特性。具体研究内容和取得的研究成果如下：　　 (1)研究了一束弱脉冲探测场与一个双EIT 四能级Y 型冷原子系统的非线性相互作用，利用多重尺度法求解系统的动力学方程，得到了描述探测场在介质中演化的非线性薛定谔方程，研究表明系统中能够形成慢光标量时间暗、亮孤子。　　 (2)分析了五能级超倒Y 型冷原子系统中超慢标量时间光孤子的形成过程和传播特性，研究显示该原子介质有着奇特的吸收和色散性质，存在广泛的参量范围使得探测场能够近透明地在其内部传播，因此可通过参数管理控制系统中超慢标量时间暗、亮光孤子的产生、传播及转换。　　 (3)探讨了四能级倒Y 型冷原子系统中的慢光两耦合矢量时间孤子的形成和传播，通过求解系统的密度矩阵方程和麦克斯韦方程，推导出了描述弱信号场两个极化分量演化的两耦合非线性薛定谔方程，并得到了不同类型的矢量时间光孤子，包括亮-亮、暗-暗孤子等。研究表明，系统中色散、自相位调制、交叉相位调制效应相互作用并达到平衡导致了矢量孤子的产生，并证明通过调节这些效应可以在该倒Y 型冷原子系统中实现可积的Manakov模型。　　 (4)研究了Raman 激励下四能级Tripod 型冷原子介质中超慢两耦合矢量时间光孤子的形成，利用密度矩阵法处理了低强度信号场与系统的相互作用，研究表明信号场的两个极化分量可以演化为具有超慢群速度的两耦合矢量时间光孤子，并通过调节系统的色散、自相位调制、交叉相位调制效应能够实现Manakov 型矢量孤子。　　 (5)分析了双Raman 激励下五能级M 型冷原子系统中产生超慢两耦合矢量时间光孤子的可能性，通过概率幅方法对原子系统与两束线偏振强连续控制场和一束弱脉冲信号场相互作用的处理，发现描述信号场两个极化分量的麦克斯韦方程演化为两耦合非线性薛定谔方程，该方程允许各种类型的矢量孤子解，包括亮-亮、亮-暗、暗-亮、暗-暗孤子等。研究还发现，通过调节控制场强度、失谐量等系统参数，能够得到Manakov 型矢量时间孤子。　　 (6)提出了理论研究方案-五能级超V 型冷原子系统用于产生慢光两耦合矢量时间孤子，系统中两个能级跃迁由一束低强度线偏振脉冲探测场的两个极化分量驱动，其余两个跃迁则由两个控制激光场耦合。通过求解探测场的波动方程和原子布居的概率幅方程，得到了描述探测场两个极化分量演化的两耦合非线性薛定谔方程，研究表明探测场能够演变为各种类型的矢量时间光孤子，包括亮-亮、亮-暗、暗-亮、暗-暗孤子等。并证明通过调节系统的自相位调制、交叉相位调制和色散效应，超V 型系统很容易实现可积的Manakov模型。　　 (7)提出了理论模型-Raman 激励下的七能级3-¤型冷原子系统用于研究超慢三耦合矢量时间光孤子的形成过程和传播特性，研究发现系统中引入的右旋或左旋圆偏振强连续控制场诱导出了量子相消干涉效应，极大抑制了介质对由同一束线性极化探测场转化而来的?? (右旋)圆偏振光、? (线性)偏振光和?+(左旋)圆偏振光的吸收，同时增强了系统的非线性效应。利用多重尺度法求解系统原子布居的概率幅方程和缓变包络近似下探测场的波动方程，推导出了描述三个探测场演化的三耦合非线性薛定谔方程，从而得到了不同条件下的三耦合矢量时间光孤子，包括亮-亮-亮、亮-亮-暗、亮-暗-亮、亮-暗-暗、暗-暗-暗孤子等。