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随着机械制造业的不断发展，光学谐振腔的制造与应用有了很大的突破。光学谐振腔的几何尺度在不断减小，已经到了微米甚至纳米的量级。同时，基于光学谐振腔的各种设备也在各个领域得到了广泛应用。光学微腔的一个潜在应用就是强耦合腔量子电动力学，在量子光学领域，它可以用来提供一种实现物质与电磁波之间产生纠缠态的环境。而光学微腔与纳米机电系统的结合实现了动态光学机械耦合，这一新兴的领域，即腔光力学的出现，为宏观量子现象的探索、退相干现象的观察、寻找量子与经典之间的界限等基础物理问题提供了一个非常好的研究平台。本文所考虑的光学腔系统包括腔QED系统和腔光力系统，主要涉及的量子效应包括量子纠缠和反转光力诱导透明。 在论文的第一部分，我们讨论了在腔QED系统中产生纠缠的理论方案。首先考虑的是充满克尔介质的单个光学腔与耦合二能级原子相互作用系统，我们发现，克尔介质耦合系数的增大可以使纠缠猝死现象存在的时间缩短甚至完全消失;原子之间的偶极相互作用增强，可以提高两原子之间的纠缠度，获得最大纠缠;对于一些特殊的偶极相互作用系数和克尔介质耦合系数，两原子的纠缠基本不随时间变化，该模型呈现了两原子的纠缠定态的产生。然后引入耦合腔，将两原子分别束缚在两个腔内，研究两原子之间的纠缠特性。我们发现，通过选择恰当的克尔非线性强度和腔场耦合强度，不仅可以获得稳定的两原子纠缠，而且能够有效地抑制纠缠猝死现象的发生，这对于量子纠缠控制、量子信息与量子计算具有一定的参考价值。 在论文的第二部分，我们讨论了腔光力系统中的纠缠态制备，以及反转光力诱导透明效应。在腔光力系统中，我们提出了两种产生纠缠的方案，一个利用耦合阵列腔将两个没有直接耦合的子系统（机械振子与远距离腔场）纠缠起来，该方案展示了通过调节腔场之间的耦合强度可以控制整个系统的纠缠分配;另一个是利用库伦相互作用使两个带电机械振子产生纠缠的方案，我们发现通过调节库伦耦合强度和振子频率可以控制两个机械振子之间的纠缠。另外，我们首次提出可调的多通道反转光力诱导透明现象，探测光的能量耗散可直接通过腔外的机械振子测量，不需要借助额外的光场;通过在两侧探测光中引入相对相位，首次观察到单边反转光力诱导透明现象，单边反转光力诱导透明不仅可以降低反转光力诱导透明在实验上实现的难度，而且它对于库伦耦合作用和两束探测光之间相对相位的测量非常灵敏。正是基于此考虑，单边反转光力诱导透明现象非常适合用来测量库伦耦合强度以及相对相位。这些研究结果对更进一步理解反转光力诱导透明现象和探索反转光力诱导透明的应用是有益的。 最后一章，在总结上述工作的基础上，并展望腔QED系统和腔光力系统的未来发展前景。