固体量子系统具有耦合强度大、非线性强、设计灵活等优点,极大地促进了各种量子系统的杂化。在复合量子系统中,可以通过构建各种异构量子系统,利用它们各自的优势来实现新的功能以及研究物理现象。本论文主要研究微波腔场、量子比特、微机械谐振器以及光学腔场等组成的复合腔光力系统。采用泵浦-探测技术来研究复合腔光力系统中的非线性光学现象以及应用,如光力诱导透明、四波混频现象、质量传感、非线性克尔开关等。不同于标准的腔光力学系统,本文结合超导电路的易集成,具有良好拓展性等优势,提出以下两种复合腔光力系统方案:第一,提出了机械振子耦合标准电路量子电动力学系统的质量传感方案。首先,根据吸收谱研究电磁诱导透明现象,讨论量子比特与机械振子和微波腔之间耦合强度、量子比特与腔场失谐、腔泵浦强度以及腔和量子比特的衰减率等外部控制参数对复合系统的光学传播特性的影响。其次,对复合系统中的电磁诱导透明研究发现吸收频谱中尖峰的位置正对应机械振子频率的数值,因此给出一种测量机械振子频率的非线性光学方法,且基于此提出了一种质量传感方案。第二,研究了一种光电机械复合系统的可控响应,系统由一个微波腔、一个机械振子以及两个光学腔组成,机械振子同时耦合于一个光腔和微波腔。研究辅助光学腔对复合系统的透射谱与四波混频谱的影响。首先,根据系统透射谱研究了当微波腔被驱动到红边带,且光学腔被驱动于蓝边带的情况下,两个光学腔之间的耦合强度的变化可以导致光力诱导吸收与放大。光腔之间耦合强度可以作为光力诱导透明与参量放大之间的调节开关。其次,研究了辅助光学腔对复合系统的可控响应,且由于力学模式与两个光场之间的量子干涉效应,可以通过探测场的四波混频谱测得机械振子的共振频率。