光机械系统可用于探测和操控量子力学层面上的运动,基于这样的特点,其可用于对微小位置、力的高精度探测。本文主要关注于宏观物理的纠缠产生,和光机械系统中光场与机械振子之间相互作用的阐述。本文首先给出了处理腔光机械系统的基础工具,并且展示了如何使用这些工具来研究量子系统中的物理现象,在我们的工作中,我们从理论的角度揭示了一个由法布里-珀罗腔组成的光机械系统的量子动力学机制,研究了量子纠缠和其他的非线性效应。在第一个工作中,我们研究了两个耦合光机械系统的动力学,我们分别推导了分束器和非简并参量下转换的有效哈密顿量,考虑全部的相互作用,我们证明了两个机械谐振器之间的态传输和稳态纠缠是可以实现的。在第二个工作中,我们研究了在双模光机械系统中的双稳态和量子纠缠,结果表明,用泵浦振幅来表示的双稳态区间受到失谐的腔泄漏率的影响,两个腔场分别与机械模在边带条件下有稳态纠缠,但两个腔模之间不存在稳态纠缠。承接第二个研究工作,在第三个工作中,我们通过数值计算的方法,来研究双模光机械系统中的纠缠与压缩的动力学,结果表明,在一定的时间范围内,双模腔呈现纠缠,且单模双模压缩可以同时存在,这一性质可能对量子信息荷载有一定理论意义。最后我们讨论了我们工作可能的应用和发展前景。