在过去的几十年间,光学自由度和机械自由度的耦合引起了人们的广泛关注,由一个光学谐振腔和一个机械振子构成的腔光机械系统更是成为了一个新的研究热点。与此同时,超快、超慢光以及三阶非线性效应等光学效应在量子通讯、全光开关、信息传输等领域存在着极大的应用前景。在本文中,我们研究了一种典型腔光机械系统的光学特性,通过求解海森堡运动方程,我们得到了系统的一阶和三阶极化率并加以分析。(1)我们通过对于腔光机械系统反射吸收谱的分析,发现了正则模分裂效应的存在,并且证明了分裂峰的间距正比于系统的耦合率,利用这一特性我们提出了一种简便的光学手段来检测腔光机械系统的耦合强度。不仅如此,利用系统的吸收谱我们还能精确地测定机械振子的振动频率。(2)我们研究了腔光机械系统的色散特性,并进一步计算了光腔内信号光的群速度。计算结果表明在不同的光腔-泵浦光失谐下,信号光将经历一个快光或者慢光的过程,并且由于正则模分裂效应,信号光的吸收几乎为零。因而利用腔光机械系统可以实现对信号光群速度的调制。(3)我们研究了腔光机械系统的非线性克尔效应。计算结果表明该系统的克尔系数与泵浦光场的功率相关:当泵浦光场关闭时,不存在光学克尔效应;而当泵浦光场打开,并且功率不断增大时,光学克尔系数也随之迅速增大,并很快达到饱和。基于这一特性,我们可以利用腔光机械系统来实现全光克尔开关。(4)我们利用密度矩阵的方法又一次计算了信号光的群速度,我们发现群速度与光腔内的光子数相关,而腔内光子数又与泵浦光功率相关,因而我们又一次证实了用腔光机械系统来实现信号光群速度调制的可能。最后,我们总结了本论文所研究的主要内容。由于腔光机械系统的制造并不复杂,并且目前在很多实验室内已经能够成功制造,我们相信本论文中的计算结果对于今后进一步研究有所帮助。