十七世纪,开普勒将彗星尾部的偏转归因于太阳辐射,从而使人们注意到光力。如今,光力已得到广泛的应用,例如光学捕集、使用高度聚焦的激光束操纵微观电介质物体甚至单个原子和离子的技术。在光腔领域,具有超高品质因子和微小模式体积的光学微腔,如法布里‐珀罗腔、回音壁模式光学微腔、光子晶体等,能够使光与物质的相互作用得到极大的提升,使得光学微腔在高灵敏传感方面具有广泛的应用,比如纳米粒子探测。其中和我们工作最相关的便是基于腔光机械系统的弱力探测。腔光机械系统即将光学微腔与机械谐振器通过辐射压力耦合在一起的复合系统,得益于该系统中独特的光力耦合特性,腔光机械系统为超灵敏传感器提供了良好的发展平台。基于腔光机械系统的运动传感技术,我们需要一个高品质因子的机械谐振器作为探测质量,根据动力学运动过程,将施加在机械谐振器上的待测弱力转换成谐振器依赖于时间变化的位移,然后利用干涉技术监视谐振器的位移,最后通过光信号推导出力。但是,光力模式间的辐射压力耦合会产生光子散粒噪声以及量子反作用光压噪声,散粒噪声随着泵浦功率的增加而减小,而量子反作用光压噪声随着泵浦功率的增加而增加,散粒噪声和量子反作用噪声的最小值即为光机械系统弱力探测中的标准量子极限。为了实现高灵敏的传感技术,研究者提出了各种方法来减少量子噪声并突破标准量子极限。Braginsky于二十世纪七十年代首次提出利用量子非破坏测量构成非破坏可观测量可以规避海森堡不确定性,从而避免量子反作用的影响并且突破标准量子极限。随后,Thorne提出可以测量动力学演化过程中退耦合的振幅和相位正交之一,因为此时振幅、相位正交不关联,所有力学运动信息包含在其中一个正交分量中,消除该正交中的量子反作用噪声,可以实现突破标准量子极限的量子非破坏测量。目前,研究者已经提出各种具体方法来消除量子反作用噪声以突破标准量子极限,比较常见的如输入随频率变化的压缩光、变化输出方案、负质量方案等等。在本文中,我们使用包含可移动腔镜以及光学参量放大器的非线性光机械谐振器研究量子压缩增强的弱力传感技术。我们发现通过优化光学参量放大器以及腔光机械系统的参数,可以明显的抑制量子反作用噪声实现量子噪声相消,从而达到弱力探测中突破标准量子极限的高灵敏测量,并且在测量过程中不存在输入损耗以及量子力学运动信息的丢失。我们的研究表明,在当前的实验能力范围内,通过利用非线性腔光机械系统操控非经典压缩光源可以实现超高精度的量子弱力传感。在未来,我们将扩展我们的工作研究旋转谐振器,磁子‐光子耦合系统以及非简并光学参量放大器系统中的弱力探测。