光作为一种电磁波携带有动量和能量，光可以对物体施加力的作用。光力效应为我们提供了一种新的光与物质相互作用机制。但是光的力学效应非常微弱，它对宏观物体的作用很难被观测到。随着集成光子学研究的兴起，微纳光子集成器件成为研究光力效应的理想平台。光子集成器件具有质量小、模式体积小和光功率密度大等优势。微纳波导中的光梯度力效应能使波导发生百纳米级的形变。波导形变导致的有效折射率变化比常规光学Kerr效应导致的有效折射率变化大几个数量级，因此可以使其中传输的光场产生极大的相移，这为实现可调谐光子器件提供了新的途径。目前关于光力效应的研究取得了很大进展并且成为了一个新兴的研究领域。　　本文致力于光力效应的研究，重点研究光子集成器件中的光梯度力效应。主要包括理论研究了耦合石墨烯波导结构和宇称时间（Parity-time,PT）对称耦合波导结构中的光梯度力效应；实验研究了集成光梯度力器件的制备与测试，以及回音壁模式光学微腔的制备与光力振荡效应的观测，论文的具体研究内容如下：　　(1)理论研究了中红外波段耦合单层石墨烯波导结构中的光梯度力效应。结果表明,在波长为10μm时，由于石墨烯表面等离子体模式极强的光场限制能力，可以获得非常大的光力密度，而且该光力大小可以通过改变石墨烯的化学势来调节。此外，在波长为4.5μm时，石墨烯支持一种金属中不存在的横电（Transverse electric,TE）模表面等离子体模式，但由于它接近截止状态，相应的光力效应可以忽略。基于石墨烯这些独特的光力特性，我们设计了一种中红外波段的超紧凑光学相移器，可以通过调节光功率和电压两种方式实现光学相移。　　(2)理论研究了PT对称耦合波导结构中的光梯度力效应。分析了系统从PT对称状态过渡到PT对称性破缺状态过程中光力密度的演化情况。结果表明,利用光力效应可以实现系统从PT对称状态到PT对称性破缺状态的转变。同时，只要系统处于PT对称性破缺状态且波导长度远大于衰减模的传输长度，波导中的总光力将随着波导间距的减小而减小。上述光力特性与常规耦合波导结构中的光力特性完全不同。　　(3)对硅基集成光梯度力器件的制备进行了探索。硅基光力器件的制备涉及多个工艺步骤，其中包括氢氟酸（Hydrogen fluoride,HF）腐蚀工艺。目前能制备得到的悬空波导长为20μm且波导与衬底的间距为260nm，在这种情况下光梯度力造成的光学相移比较小，而且悬空波导中的热效应比常规波导的热效应强一个量级。为了减弱热效应并增强光力效应，必须进一步改进HF腐蚀工艺以减小波导与衬底的间距。此外，可以使用临界点干燥仪和气相氢氟酸腐蚀方法来提高成品率。　　(4)研究了回音壁模式微球腔的制备工艺并且测得到了微球腔的光力振荡效应。微球腔的场增强因子非常高，其中的光子寿命很长，这对于实现低阈值的腔光力器件非常重要。着重介绍了微球腔和微纳光纤的制备工艺及如何实现它们之间的有效耦合。最后在实验上观测到了微球中的光力再生振荡效应，为进一步研究腔光力效应奠定了基础。