腔光力学是近年来快速发展的一门纳米物理学与量子光学的交叉学科,主要研究光与微米或纳米尺度机械运动间的相互作用。受激光驱动的一端固定、一端可来回振动的光学腔系统就是一个典型的腔光力学系统。得益于微纳加工技术的巨大发展以及新思想新方法的应用,目前人们已经可以在各种不同新奇的系统中实现光力耦合,系统的参量和尺度也覆盖了很大的范围。对腔光力学系统的研究是目前国际上具有前瞻性和挑战性的前沿领域,不仅有助于揭示从量子物理到经典物理转变的物理本质,而且在高精密测量和信息处理等领域有着至关重要的应用前景。在本文中,我们主要研究了如何利用周期性外场调制和耗散机制,实现机械振子的单模压缩、不同子系统间的双模压缩纠缠、量子同步及单向量子导引等,同时还探究了不同量子关联间的关系问题。主要工作包括:1、基于中间薄膜腔光力系统,详细讨论了对称或者非对称周期调制外场作用下系统的动力学演化规律,以及外场调制对振子的单模压缩、光场—光场间双模压缩纠缠的影响。数值模拟结果表明:用周期性调制的激光脉冲驱动任意一个腔或同时驱动两个腔都能使稳态玻色压缩和纠缠获得显著提高。尤其是只要用一个周期性调制的激光驱动任意一个腔就足以提高压缩和纠缠,这将大大简化实际的实验操作,但需要更多的调制周期数以获得系统稳态。此外,数值模拟结果验证了理论预期的最佳调制频率,并讨论了相应的物理机制。2、基于混合调制三模腔光力系统提出了一个有效实现高纯度、强光—力或光学—微波稳态双模压缩纠缠的理论方案。通过采用双色激光脉冲驱动腔场同时调制两个力学振子（或力学振子与超导传输线谐振子）之间的耦合强度,获得了一个分束器类型相互作用有效哈密顿量,利用中间起媒介作用的振子模作为工程库（engineered reservoir）对另外两个目标模进行冷却。这样,两个目标模在稳态极限下将被制备到双模压缩态上。特别地,我们讨论了腔—激光失谐量对纠缠和纯度的影响,发现腔—激光失谐量对于获得高纯度、强纠缠稳态起着至关重要的作用。3、将两个非直接耦合的介电薄膜构成的机械振子置于光学腔中,提出了一个能同时展示和显著提高机械振子间量子同步水平和纠缠的理论方案。通过应用具有特定振幅和频率的双色激光脉冲驱动系统,采用Mari标准度量的同步以及采用负对数度量的纠缠都能够获得显著提高。在此基础上,详细讨论了量子同步与纠缠的关系问题。数值模拟结果表明:耦合非对称性G2/G1对量子完全同步的影响和对纯度的影响类似,而其对量子相位同步的影响则与对纠缠的影响更为相似。此外还证实:虽然量子同步和纠缠之间没有直接的关联,但它们都对压缩参数和冷却效应非常敏感。事实上,两个振子间本征频率的适当失谐有助于量子同步和纠缠的提高,该现象与量子同步阻塞类似,但相应的物理机制完全不同。4、基于耦合腔光力系统提出了一个制备稳态力学振子间纠缠和单向量子导引的理论方案。通过应用具有特定频率的四色激光脉冲驱动腔模,获得了一个分束器类型相互作用有效哈密顿量,它将两个振子的混合模与两个腔模耦合起来。在振子耗散率比较小的情况下,两个振子的混合模可以通过两个腔模的耗散动力学同时被冷却至接近基态,从而产生振子间的稳态纠缠。在稳态机制下获得的振子间纠缠对有效光力耦合强度的比值非常敏感。利用全线性化的哈密顿量进行数值模拟获得的结果表明:改变有效光力耦合强度比值会带来两种竞争效应,同时还会引起力学振子平均值的放大振荡。在稳态机制下,通过平衡由改变有效光力耦合强度比值引起的两种竞争效应、避免力学振子平均值的放大振荡确实能够获得大的振子间纠缠。此外,在特定的有效光力耦合强度比值以及特定的振子耗散率比值条件下,该方法也可用于实现振子间的单向量子导引。