自从上世纪80年代中期以来,随着啁啾脉冲放大技术（CPA:chirped pulse amplification）的出现和不断发展,目前的激光场峰值强度已经达到1022～1023 W/cm2。这极大地拓展了激光与物质相互作用的研究范围,促进了一批新兴研究方向的出现,比如激光加速、强场QED（Quantum Electrodynamics）等等。其中,强场QED主要关注强激光场对一些传统QED效应的修正或者由强场直接导致的QED效应,比如Compton散射、Mott散射和基于Schwinger机制的正负电子对产生等等。近些年来,激光场对一些和真空相关的QED效应的影响也开始引起人们的关注,比如兰姆移位、正负电子对的湮灭等。这些研究不但对从更高精度上检验QED基础理论起着至关重要的作用,对精密测量相关的一些应用也有着重要的实际意义,比如用于下一代秒定义的光钟等。本文主要针对激光场中和原子系统相关的几个真空QED效应进行了分析探讨:（1）高频强激光场对电子偶素原子湮灭的相对论修正。在Kramers-Henneberger（KH）变换的基础上,应用高频弗洛凯理论（HFFT:High-Frequency Floquet The-ory）,分别计算了非相对论和相对论条件下,线偏振高频强激光场对电子偶素原子基态波函数的修正。并在此基础上,重点探讨了相对论修正对电子偶素湮灭的影响。研究发现,在非相对论框架下,由于单峰库仑势转变成了双峰缀饰库仑势,即KH势,减少了正负电子波函数重合的概率,使得电子偶素的寿命在激光场强度达到1018 W/cm2,频率达到5 × 1016 Hz时,可以提高约三个数量级。为了考虑相对论效应,采用半经典轨道近似的方法,对电子偶素原子基态波函数的相对论修正进行了计算。计算表明,在相对论效应下,电子偶素的湮灭得到进一步抑制,寿命比没有相对论修正时提升140%。这种“相对论稳定性”主要来源于强场下电子的“8”字型的轨道修正,它进一步降低了正负电子波函数重合的概率,从而抑制了湮灭。（2）低频弱激光场对电子偶素湮灭的影响。采用含时微扰理论,分析了线偏振低频弱外场条件下电子偶素原子的波函数修正,并将其应用到电子偶素寿命的计算。研究发现,在电偶极跃迁的作用下,电子的基态波函数将受到一阶的p轨道修正和二阶的s、d轨道修正。重建后的波函数,大大降低了正、负电子云重合的概率。当E0=107 V/cm,ω=5 × 1012 Hz时,电子偶素寿命可以提高5个数量级,称之为由共振跃迁引起的电子稳定性。由于这里采用的是弱红外激光,因此相比于高频强场引起的正负电子稳定性,该理论成果将更容易在实验上被实现。（3）外加激光场对原子兰姆移位的修正。以目前常用光钟的钟跃迁能级为例,使用全量子化的原子与激光场相互作用模型,在二能级和旋转波近似的基础上,计算了缀饰原子中,由于真空涨落引起的能级移动修正。研究发现,对于锶、镱和镉原子,激光缀饰引起的兰姆移位修正可以达到数十个mHz。考虑到光钟中激光场引起的斯塔克频移为几百个mHz,超极化率以及多极跃迁引起的非线性极化率的贡献为几十个mHz,该研究结果对目前光钟精度的进一步提高和绝对频率的测量具有潜在的参考价值。