宽带可调谐多波长纠缠对于量子信息在量子网络、原子存储以及量子界面等方面的进一步的发展至关重要。目前大多数的高度纠缠的光子对都是通过参量下转换的方法来实现。由于参量上转换在实验上受到很多限制，很难在同一个晶体或泵浦源中得到宽带可调谐的纠缠光子对，或者将纠缠光子对扩展到短波紫外区域。本论文主要围绕自发参量上转换和下转换产生紫外和可见区域可调谐的time-bin纠缠彩虹对的实验展开论述。主要包括以下三个方面：1．讨论了在二阶非线性介质的参量混频过程中的时空调制不稳定性造成了彩色圆锥辐射的产生，主要研究了飞秒脉冲倍频过程的调制不稳定性。同时在实验上研究了简并参量光散射蓝环。2．基于二阶非线性晶体中的连续和脉冲种子光注入的非共线光参量放大(NOPA)过程，同步实现了自发参量上转换和下转换，得到了紫外和可见区域可调谐的彩虹对。相关的自发参量上转换和下转换光子表现出光束亮度高、空间发散小以及在很宽频谱范围内可调谐等特点。所有过程可以通过一束连续光来控制，用全光学控制高度相关的高能量光子对。3．基于NOPA过程得到的紫外和可见区域可调谐彩虹对构建了多波长time-bin纠缠彩虹。首先，紫外彩虹和可见彩虹的光子具有一一对应的关系，形成相关的光子对。其次，通过搭建一个具有固定臂长差的干涉仪，控制泵光功率，实现多波长time-bin纠缠彩虹。