里德堡态是一种被激发到主量子数很大的特殊的原子能态,其具有一系列特性,如;较大的原子半径,较小的能级间隔,长寿命,较大的极化率及强偶极-偶极相互作用等。而基于以上特点,里德堡原子不仅可以作为探测外场的媒介,也广泛用于量子逻辑门及量子中继器等。而利用单光子跃迁激发方案制备的里德堡原子,由于不存在中间态引入的退相干机制,因此适合制备兼具基态长寿命及里德堡态强相互作用的缀饰态。本文以研究高激发里德堡态的单光子制备及长时间俘获为目的,基于实验室自制的高功率窄线宽紫外激光系统,结合理论及实验开展了室温原子气室中133Cs的里德堡态制备及魔术波长偶极阱俘获里德堡态原子的工作,主要内容如下:1.介绍了里德堡态原子的基础知识及特性,介绍了里德堡态的光学制备方案及应用前景。2.介绍了量子亏损的基本概念,利用量子亏损理论计算了铯原子6S1/2基态到nP3/2(n=70-100)里德堡态的量子亏损;根据量子亏损和原子参数计算出了对应跃迁线的跃迁能量,并在室温原子气室中实现了单光子跃迁里德堡激发,并测量了量子亏损。3.介绍了偶极阱的基本概念,利用多能级模型通过计算铯原子nP3/2态的极化率得到了针对铯原子6S1/2态和84P3/2态的魔术光阱;实验中采用磁光阱系统对铯原子进行冷却俘获,进行了单光子跃迁里德堡激发并测量了铯原子里德堡态与静电场作用导致的Stark谱。4.搭建了铯原子6S1/2基态和84P3/2态的魔术光阱,并搭建了以马赫-曾德尔干涉仪为执行元件的功率反馈环路,并对其原理进行了详细描述。评估了反馈环路的稳定效果,并分析了功率利用率和交流响应带宽的限制因素。这对接下来实现里德堡态的长时间俘获具有重要意义。