光力学作为在机械光学中由光产生运动的一种机械效应,已经出现成为一个新的研究领域,已经对揭示自然界隐藏问题起到了突出贡献。它帮助我们逐渐理解来源于几千光年外时空的连锁反应,此外也帮助我们认识纳米量级物体的形状。一个主要的困难是限制了光力学的应用,尤其是在微腔环境下,多个子系统的不可控相互作用,会在光子或者原子尺度下产生高阶的非线性。第二个困难似乎更关键,因为量子噪声不可避免会导致体系的加热效应。我们开始讨论第一个问题,提出一种方案控制具有雪茄型BEC的微腔光力学的非线性动力学,包括活动端镜的微腔、束缚的BEC、单模激光的驱动。在腔内的横向激光散射光子,决定BEC的方向。修正腔内的光学模,这种模在强的辐射压力下缓慢出现。结果显示,高强度极光下对应的双稳态上分支区域,发现横向散射光子汇聚,这样会导致光学双稳态的抑制。进一步,横向场不仅可以控制BEC和活动端镜间的双稳态动力学,而且对于原子和镜之间的时间混沌起到开关作用。通过采用相同的力学机制和驱动光腔,变换弱的探测激光,我们证实了横向场也可以完全改变光的非线性,这种非线性以电磁感应透明形式产生。显示了光力学和BEC的结合,导致探测传输过程中的另一种透明度。这是因为腔内的原子场耦合作用。横向场也可以显著增强EIT的间隔,以及腔体内传输中的Fano线的形状。为了克服第二个困难,比如径向压力下的机械自由度的加热,我们系统研究具有光力学微腔人造自旋-轨道耦合的暗态BEC。自旋-轨道耦合实现通过标准的拉曼过程,拉曼过程分裂BEC在两个暗态,处于微腔内部,这样就如同两个通过径向压力驱动的原子镜,进而产生光子反作用。结果显示,自旋-轨道耦合可以调节光子反作用,不仅仅弥补了原子镜的低温动力学,而且提供了一种方式可以冷却腔内的活动端镜,并且一直降到量子力学基态。进一步,自旋-轨道耦合强度也能够增强动力学结构因子,揭示了体系中整体的密度机制。也减小了相应的量子噪声,例如热机械或者光子短噪声。此外,我们证实了在光学微腔中自旋-轨道耦合诱导的拓扑非线性光学。当拉曼过程劈裂BEC到两个超精细能态,因此这些态间的干涉打开了对于研究暗态的机遇。我们显示通过暗态和磁场劈裂产生光子探测转变,这一过程中的光子相互作用,能够产生一种类似EIT新类型的透明机制。在机制的增益过程中,原子衰减大于腔体衰减。我们证实这些暗态的非线性作用在探测传输过程中导致无能隙能带结构。然而,对于扩大情况,产生无能隙类似边缘态的拓扑模式,甚至在非零的拉曼失谐也能出现,处于上能带和下能带之间。这些发现揭示了自旋-轨道耦合态能够在探测场中刻印自旋构型,能够引发非平庸的光量子相变。