随着半导体材料学与实验工艺的快速发展，人们已经将光力学系统微型化到微纳尺度，这使得纳米力学振子的量子效应越来越明显。为了考察纳米力学振子的量子效应，人们尝试着利用各种方法将纳米力学振子冷却，目前已经能将纳米力学振子冷却到105K。纳米力学振子冷却以后，为了给出量子世界到经典世界过渡的清晰图像和出于对量子计算和量子信息以及量子非破坏性测量的重要意义的考虑，人们又把工作重点转移到操控纳米力学振子量子态的研究上。本文针对三个不同的腔光力学系统分别研究了系统的正交模劈裂，非线性多稳和量子纠缠特性。首先，基于微磁盘—波导光力学系统，当系统处于稳态时，我们研究了反作用耦合的二次项对正交模劈裂的影响。通过数值模拟我们发现，当泵浦场较弱时，反作用耦合的二次项对正交模劈裂几乎没有影响。此时，反作用耦合的二次项可以被安全的忽略。当泵浦场足够强时，我们发现随着反作用耦合的二次项系数的增大，正交模劈裂产生的低频模斯托克斯场会向更低频率方向移动，而正交模劈裂产生的高频模斯托克斯场几乎不发生改变。另外，我们也发现，发生在泵浦场，正交模劈裂产生的低频模斯托克斯场和纳米量级的波导振子之间的四波混频过程更加高效。当泵浦场足够强并有较大的反作用耦合的二次项系数出现时，我们发现，由于四波混频过程泵浦场的能量能够有效地转移给正交模劈裂产生的低频模斯托克斯场和混频产生的反斯托克斯场，所以正交模劈裂产生的低频模斯托克斯场和混频产生的反斯托克斯场可以获得相对较大的振幅。其次，基于原子辅助光力学系统，在非弱腔场近似下，我们研究了构成系统的纳米力学振子，量子化腔场和被束缚在腔内的原子的稳态行为。通过数值模拟我们发现，当最初的腔频大于原子的跃迁频率而其它相关参数确定时，系统存在三个分支的稳态解。相反，则系统仅有一个分支的稳态解。另外，当腔内含大量光子（少量光子）时，在系统三个分支的稳态解同时存在的区域内，弱腔场近似会导致第一个分支和第二个分支的稳态解出现较大的偏差（偏差可以忽略）。有趣的是，在最初的腔频大于原子的跃迁频率的区域内，系统的第一个分支的稳态解（不包含原子的极化率）将表现出双稳行为。当相关参量确定时，通过改变驱动场的功率和泵浦场与原子间的耦合强度，可以控制第一个分支的稳态解的双稳行为。造成系统存在多个分支的稳态和第一个分支的稳态具有双稳行为的根本原因是在量子化的腔场—原子—纳米力学振子间存在有效的反馈。最后，基于量子阱辅助光力学系统，在系统处于稳态时，我们研究了构成系统的三个子系统量子阱内激子，腔场和纳米力学振子中任意两个子系统之间的两体纠缠，并重点考察了构成系统的非直接相互作用的量子阱内激子和纳米力学振子之间的两体纠缠。通过数值模拟我们发现，当相关参数确定腔场与驱动场的反斯托克斯边带共振以及量子阱內激子与驱动场的斯托克斯边带共振时，三个可能的两体纠缠同时存在，其中激子—纳米力学振子两体纠缠是最大的。随着环境温度的升高，激子—纳米力学振子两体纠缠的最大值将逐渐变小，在温度达到T≈20K时，纠缠将会消失。随着纳米力学振子质量的增加，激子—纳米力学振子两体纠缠的最大值将先增大然后再逐渐减小，在纳米力学振子质量m≈100ng时，纠缠将会消失。随着驱动场输入功率的增加，纳米力学振子—激子两体纠缠的最大值也先增大然后再减小。另外，当相关参数确定腔场与驱动场的反斯托克斯边带近共振以及量子阱內激子与驱动场的斯托克斯边带近共振时，在由失谐形成的椭圆面区域内，激子—纳米力学振子两体纠缠保持同一最大值。当相关参数确定腔场与驱动场的反斯托克斯边带共振以及量子阱內激子与驱动场的斯托克斯边带共振时，在由最佳质量附近变化的纳米力学振子质量和最佳功率附近变化的驱动场功率形成的梯形面区域内，激子—纳米力学振子两体纠缠保持同一最大值。我们预期关于正交模劈裂的相关结果对纳米力学振子冷却方案的设计和深入的理解纳米力学振子的冷却机制将有重要意义。非线性多稳的相关结果对利用光学方法探测纳米力学振子的稳态和基于光力学系统的非线性现象的研究将有潜在的应用价值。量子纠缠的相关结果对揭示量子世界到经典世界的过渡和对给量子计算和量子信息以及量子非破坏性测量提供特殊量子态的载体将会十分有益。