微机电系统（Microelectromechanical System,MEMS）是集高性能传感器、执行器、微机械结构、电子电路等于一体的系统,具有成本低、灵敏度高、易于与半导体电路集成等优点,广泛应用于现代科技的众多领域。微机械谐振器是MEMS系统的重要组成部分,具有结构简单、振动频率高等特点,随着微机械谐振器尺寸的逐渐减小,其工作过程中会产生丰富的非线性行为,为提升MEMS器件性能提供了新思路、新途径。本论文从微机械谐振器的动力学出发,围绕微机械谐振器的非线性模态耦合展开研究,观察到了微机械谐振器在非线性模态耦合状态下获得的边带、声学频率梳等重要非线性现象,并深入研究和解释了其产生机制,这为微机械谐振器的后续研究提供了参考。主要研究内容如下:第一章:介绍了课题背景及课题的研究意义,简要概述了微机械谐振器的发展和研究现状,提出了本论文的研究目的和主要研究内容。第二章:研究了微机械谐振器的机械边带行为。首先采用中等振幅的共振激励信号诱导微悬臂梁谐振器前两阶弯曲模态发生非线性耦合获得边带,利用注入锁定实现了边带的连续频移,频移范围为220Hz。其次,利用参量激励诱导两个谐振器模态耦合同时获得多个边带。第三章:研究了微机械谐振器的声学频率梳行为。提出了两种诱导非线性模态耦合获得横跨多模态声学频率梳的方法:（1）采用大振幅的共振激励信号诱导压电谐振器和微悬臂梁谐振器同时失谐。（2）根据方波的谐波特性采用方波泵浦信号激励进行诱导模态耦合。在第一种方案中,不仅可以改变激励频率获得不同分数间隔的魔阶声学频率梳,还验证了横跨多模态的声学频率梳可以用做多通道频率稳定器。第四章:对全文的工作和研究的创新性进行总结,并对接下来研究的内容做了展望。主要创新点在于:（1）论文实现了基于注入锁定的微谐振器机械边带频移。（2）首次获得了横跨多模态的声学频率梳。与现有研究比较,现有技术产生的声学频率梳普遍基于双端固定梁的四波混频原理,很难在大范围内满足零色散关系,其梳齿数通常小于20根,本论文提出了两种不同的方法来获得横跨多模态的声学频率梳现象,梳齿数可达上百根,而且通过改变激励信号的频率获得了分数间隔的魔阶声学频率梳。（3）论文采用激光诱导光热效应,实验上验证了以上基于共振激励诱导的声学频率梳技术可以用做多通道频率稳定器,有望在复杂环境条件下实现高精度、高通量测量。