腔光力学是研究光学模式和机械振动模式间的相互作用的一门学科,相关研究在量子光学和非线性光学等研究领域展现出了重要的应用价值。由于存在光力非线性相互作用,腔光力系统为探索新奇量子效应提供了一个重要的研究平台。此外在半经典近似下,光力非线性可以诱导出双稳、自持振荡和混沌等非线性现象。有趣的是,混沌运动是确定性系统中一种长期的非周期性行为,并且该现象对初始条件具有极强的依赖性。混沌的独特性质在信息加密方面具有重要应用,因此腔光力系统中混沌的研究吸引了众多的关注,并且值得进一步的探索。在本文中,我们从理论上系统地研究了光力非线性对混沌动力学的影响,发现了光力间歇性混沌、提出了实现非互易混沌以及降低产生混沌功率阈值的理论方案,其对应的内容分别为:1.我们研究了标准光力系统的非线性动力学,发现了光力非线性可以诱导间歇混沌的出现。与一般混沌动力学不同的是,光力间歇混沌具有准周期和一般混沌运动两种状态。这两种状态随机的交替出现,它的参数区间存在于混沌和周期窗口之间的过渡范围内。我们通过分岔图确定了通往间歇混沌的路径,并通过相图进一步给出了实现这种间歇混沌的最优参数区间。这项工作丰富了光力非线性动力学现象,为实验实现间歇混沌以及相关的随机数产生技术提供了一个潜在的方案。2.由于非互易光学的单向传输特性和扩展光力系统中混沌理论的研究具有一定的现实意义,因此基于旋转的光力谐振器,我们提出了实现非互易混沌的方案。研究发现旋转谐振器引起的Sagnac效应可以诱导单向混沌运动。更具体地说,仅在沿着某一特定的方向驱动旋转的光力谐振器时,混沌现象才会被探测到;反之,当驱动反相时则不会出现,即非互易混沌。此外,由于Sagnac效应,非互易混沌可以抵抗背向散射损失。产生非互易混沌现象以及抵抗背向散射损失的本质在于Sagnac效应诱导了顺时针和逆时针光学模式之间产生了相反的频移。该研究工作为实验实现非互易混沌提供了一个理论指导。3.前两个工作的侧重点主要是研究混沌动力学的性质,而在混沌所需功率阈值方面没有深入研究。我们在先前的研究基础上研究了多模机械振子组成的腔光力系统的混沌动力学,其中N个相同的机械振子分别耦合到一个共同腔场中。通过理论分析和数值模拟,我们发现光力非线性可以得到N倍的增强,这导致产生非线性现象（双稳态、倍周期和混沌动力学）的功率阈值降低到1/N。此项研究工作可以为实现较低功率阈值的新型量子器件提供有益指导。