利用两对部分重叠的磁光阱(MOT) 和转移线圈产生的可移动四极磁阱(QMT) 实现了87Rb冷原子从MOT中心向原子芯片的高效率输运。采取了线性增加转移线圈电流、同时保持MOT线圈电流不变的QMT移动方式, 磁阱的移动速度构型为类Blackman型。利用该QMT输运方案, 冷原子从MOT中心转移到原子芯片表面, 转移过程中冷原子温度升高约30μK, 原子转移效率高于90%。该系统可以为原子芯片干涉仪提供合适的冷原子源, 也可以用来研究原子与芯片表面的相互作用。

理论和实验研究了基于简并二能级原子系统的电磁诱导增益(EIG)效应, 构建了一个N型简并二能级系统, 分析了在不同多普勒频移下信号光增益随抽运光拉比频率的变化规律。结果表明：在增大区间, 增益谱一直保持线宽极窄的单峰结构；而在减小区间, 增益谱产生类拉比分裂, 并且呈现出对称的双峰结构。选择Cs原子基态和激发态角动量相同条件下的简并能级结构, 实验研究了EIG的产生特点, 并进一步分析了抽运光强度及信号光偏振对增益峰值效率的影响。

在基于Ramsey作用的原子钟里，受限于原子的相干时间及晶振的相位噪声，自由演化时间不能太长。提出了大失谐光无破坏测量方法，利用该方法获取了原子相位数据，并将其反馈到微波相位上，从而实现了原子相位反馈，有效地延长了自由演化时间。分别从理论和实验上验证了这种周期性反馈作用的可行性。

提出了一种用一对金属平板电容器和4根半埋入绝缘介质的杆电极组成的用于囚禁处于弱场搜寻态的冷极性分子的静电表面阱方案。用有限元软件计算了单阱囚禁时的空间电场分布, 发现芯片表面上方2.2 mm左右形成了一个三维封闭的静电阱。选用重氨(ND3)分子作为测试分子, 用经典的蒙特卡罗方法模拟了ND3分子被装载和囚禁的动力学过程。模拟结果表明, 当ND3分子束中心速度为13 m/s、装载时刻为0.576 ms时, 最大装载效率可达53%, 被囚禁的冷极性分子的温度约为35 mK; 如果继续增大平板电极的电压, 则原先的单阱将对称分裂为两个阱, 两个阱中的分子数目比为1∶1; 通过改变中间两个杆电极的电压, 可实现非对称分裂, 以此来调节两阱中囚禁分子数目比; 可实现在0%~100%范围内左阱和右阱的分子数目占总分子数目的比例的调节。该方案为进一步研究三维囚禁型冷极性分子静电表面干涉仪打下基础, 对于精密测量和研究物质波干涉有着重要的意义。

以磁光阱中的锶冷原子为介质，对三重态双耦合场下的伞型结构电磁诱导透明(EIT)效应进行了实验观测。对实验中涉及到的抽运激光采用Pound-Drever-Hall稳频技术和注入锁定技术，对弱探测光进行功率稳定，提高了实验的观测精度。实验结果证明,耦合光的失谐量对三重态EIT有较大影响，且该EIT线形是两个Λ型结构EIT线形的简单叠加。

研究了原子相干及量子相干对混合原子光机械系统输出特性的影响。应用微扰方法及光腔的输入输出理论求解Langevin方程，得到了混合原子光机械系统对弱探测场的响应函数。分析了腔模与原子系统的耦合强度、量子干涉效应对混合原子光机械系统输出特性的影响。研究发现，控制原子系统的量子干涉效应，即可控制混合原子光机械系统的输出特性；改变原子系统的控制场强度，便可改变混合原子光机械系统的透明窗口宽度，从而得到由原子吸收谱调制的光机械系统的吸收谱；在光机械系统透明窗口中心区域可实现探测场的放大；改变原子系统中控制场或耦合场的失谐量，可以控制混合原子光机械系统的透明窗口位置。

提出了基于磁不敏态的Raman-Nath对称分束方法和内态干涉方案。基于磁不敏态的干涉对磁场涨落敏感性较低，有助于增强干涉条纹的对比度。如果将Raman-Nath对称分束方法应用于路径共轭的原子陀螺仪，系统噪声可显著降低。通过优化双脉冲对称分束参数，可以获得较高的衍射效率。内态干涉方案成功解决了干涉动量态易受环境影响的问题。