研究了由泵浦光和探测光同时驱动的石墨烯光力系统中的非线性光学现象,如光学双稳态和四波混频现象.通过控制泵浦光功率强度和失谐能有效操控光学双稳态.对石墨烯光力系统中的四波混频研究发现四波混频谱中尖峰的位置正对应石墨烯振子频率的数值,因此给出一种测量石墨烯振子频率的非线性光学方法.此外,基于对石墨烯光力系统中四波混频的研究进一步理论提出一种非线性光学质量传感方案.通过探测四波混频谱中由于纳米颗粒质量引起的机械共振频移可直接测出沉积在石墨烯振子面上的纳米颗粒的质量.该非线性光学质量传感方案将对探测噪声免疫,并且将在高精度及高分辨率质量传感器件方面有着潜在应用.