关于腔光力系统的早期研究主要集中在简单系统,即由纳米光学腔和纳米机械振子耦合而成的光力系统。当用一束激光驱动光力系统时,光腔中循环光产生的辐射压会使腔内的机械振子偏移其平衡位置,而机械振子的振动反过来也会改变循环光的强度分布。为此,很多有趣的光学现象可以在光力系统被观测到,例如:力学正则模式分裂、类电磁诱导透明、微腔镜的自冷却以及对光信号的控制等。经过多年的发展,近年来,多模腔光力系统,即经过耦合两个或两个以上的光学或机械模式形成的复合系统已成为目前的研究热点。本文以双腔光力系统为研究对象,将含有原子的光腔与包含机械振子的光腔耦合,用两束强泵浦光和一束弱探测光对系统进行驱动,希望通过调控一个腔的参量来有效地控制另一个腔中的光学特征。文中详细地讨论了耦合双腔光力系统中的四波混频效应、慢光效应、光学双稳态效应,并分析了它们在量子光学领域的潜在应用。首先研究了双腔光力系统中的四波混频效应。计算结果表明:当关闭右腔泵浦光,打开左腔泵浦光时,频谱中会出现极窄的四波混频峰,这一现象有利于提高探测的分辨率,因此利用该系统可以实现高灵敏的质量探测;研究还发现,增加腔-腔耦合强度、原子-腔耦合强度、振子-腔耦合强度,四波混频的强度会明显提高;此外,通过调控原子-泵浦失谐量,四波混频信号在近共振区域可以被有效地开启或关闭,这一现象说明利用该系统可以实现可控的四波混频开关;最后,改变腔漏损率,四波混频强度也会发生明显的变化。这些研究结果表明,该双腔光力系统可以用作质量传感器和全光开关。其次探讨了混合双腔光力系统中的慢光效应。研究结果发现:系统只被右泵浦光驱动时,会出现电磁诱导透明现象,而只用左泵浦光驱动时,系统可以呈现出电磁诱导吸收现象;而且,增大腔-腔耦合强度与原子-腔耦合强度,电磁诱导吸收现象可以转换为电磁诱导透明现象;此外,探测光束的相位随着探测-泵浦失谐量的增大会迅速发生改变;最后,通过调控腔-腔耦合强度以及原子-腔耦合强度,探测光束的群延时间会发生明显变化,即探测光可以由慢变快。最后讨论了混合双腔光力系统中的光学双稳效应。研究结果表明:当关闭右泵浦光,打开左泵浦光时,调控腔-泵浦失谐量和左泵浦功率达到一定阈值时,光学双稳现象才会发生;此外,通过调控腔-腔耦合强度,原子-腔耦合强度,振子-腔耦合强度,原子-泵浦失谐量和腔-泵浦失谐量以及腔漏损率等参数,光学双稳态的功率阈值和双稳态区域范围能够被有效地调控。这些研究结果表明,该耦合系统可以被用来实现双稳开关,因而在量子通讯方面有着潜在的应用价值。