超冷原子气体在量子保真、精密测量和量子信息等领域有重要的应用。光场是超冷气体操控的重要手段。在这些研究中,光的空间结构和偏振是重要的资源。近来发展的混合阶庞加莱光不仅具有涡旋光的特性而且有丰富的偏振结构。将对冷原子的操控提供手段,为此本论文研究了紧聚焦的混合阶庞加莱光和原子的相互作用。本文首先研究紧聚焦的混合阶庞加莱光的自旋密度,发现它不仅有横向分量,还有纵向分量,和最近的研究的总纵向自旋为零的紧聚焦满庞加莱光束不同,其纵向总自旋不等于零。紧聚焦的混合阶庞加莱光的自旋密度可以通过改变光束的轨道角动量调控出丰富的空间斑图,特别是纵向自旋密度可以是环形,可以是正多边形等。这些特征可以用于手性微粒的光力学分离和操控,也可以用于产生等效磁场操控超冷旋量原子气体动力学。其次,我们进一步研究了处于基态和激发态的原子与与任意偏振,远离共振的光场的相互作用的理论,分析了紧聚焦庞加莱球光与原子的斯塔克相互作用势,并且通过数值计算模拟出原子在紧聚焦庞加莱光场中的运动情况,讨论了原子的初始条件对运动轨迹的影响,这些结果将在冷原子、分子和微观粒子的囚禁和导引方面有着潜在的应用。