中文摘要：

采用广义米理论,超快光谱技术等方法，研究三维微腔与超短脉冲激光的相互作用，介质微腔的激发态动力学特性，微腔的远场、近场、内场的瞬态分布，线性和非线性光学过程的结构共振效应，回音壁模式，相位匹配，瞬态激发特性等，通过实验观测和研究在超短脉冲激发下，微腔的荧光光谱、Raman散射光谱，振荡模式的密度、模式寿命，分析结构共振效应与微腔尺寸，形状，折射率的反演关系和脉冲在微腔中的物理扰动对Q因子的影响。此方面的研究对于认识和探索各种新型微腔器件，如微腔探测器、微腔谐振器、微腔光晶体管、微腔放大器等，设计和制造极低或无阈值微腔激光器和高效发光二极管等新一代光电器件，具有极为深远的意义，它在光纤通迅、光信息处理技术等领域有着广泛的应用前景。

结论摘要：

本文研究了三维微腔与超短脉冲激光的相互作用，提出了微腔对脉冲激光散射的理论计算模型，分析了球形微腔、柱形微腔、椭球微腔以及非球形微腔在超短激光脉冲的散射场瞬态响应分布。研究了微腔在平面脉冲和高斯脉冲中的远场、近场、内场分布；提出了一种有形入射波束用矢量波函数展开的方法，给出了有形波束以任意角度入射球形微腔、椭球形微腔、无限长圆柱形微腔时计算波束因子、散射场的理论模型和数值方法，采用一种简便方法研究了球、柱矢量波函数之间的关系；数值计算并分析了较大尺寸参数微腔的散射特性；基于广义Mie理论，研究了球形、柱形及变形微腔在弹性散射中的结构振荡（MDR）特性，如振荡的理论解释、特征方程、振荡位置、半高宽度、品质因数、模式密度及振荡模式中光子的平均寿命等；采用非弹性散射的经典模型，研究了非弹性散射中的MDR效应，给出了柱形微腔内有源分子的非弹性散射强度，数值模拟并分析了均匀及多层微腔内、外有源分子的自发辐射跃迁率及存在吸收层时的无辐射跃迁率。