该文的工作主要包括以下三方面:第一,采用汽室磁光阱实现了铯原子的激光冷却与俘获;第二,在实现磁光阱基础上,采用红移行波偶极阱实现了铯原子的光学偶极俘获;第三,开展了一系列腔QED前期实验准备工作.具体如下:1)采用了往返两次通过的声光频移系统结合饱和吸收光谱技术的实验方案,实现了冷却/俘获激光频率相对于铯原子冷却循环跃迁的负失谐锁定,短期频率稳定度约在350KHz以内,并可方便地调节其负失谐量而无须对后续光路再作调整;2)建立了一套基于计算机程序控制的、铯原子激光冷却与俘获实验所需的时序控制系统.通过声光调制器以及逻辑开关电路,实现了磁光阱光场与磁场等物理量的自动时序控制,可以满足铯原子双磁光阱以及腔QED实验要求;3)设计、建立了一套用于铯原子双级磁光阱以及腔QED的超高真空铯原子汽室及相应的真空机组.系统上下级汽室的真空度分别维持在2.5×10-6pa与8.6×10-7pa左右,可以满足铯原子汽室磁光阱的要求.4)建立了一套铯原子双级磁光阱光路系统,采用了经过改良的冷却光三束往返对射的方案.利用该汽室磁光阱系统,实现了铯原子的冷却与俘获.在每束冷却/俘获光的光强约4.9mW/cm2、失谐量为-10MHz、轴向磁场梯度约11.6Gauss/cm的条件下得到的冷原子样品中典型的原子数约1×107个,温度约270μK左右.5)建立了一套自由空间单束光聚焦的红移偶极阱光路系统,采用望远镜组实现了聚焦光斑的大小与位置的调节.采用这套光学阱系统,实现了铯原子的光学偶极俘获.俘获光相对铯原子D2线负失谐120GHz,俘获光功率约300mW,聚焦腰斑半径约15μm.通过有创新性的CCD拍摄荧光谱方法测量了阱中原子的光频移约24MHz.6)对超高精细度微腔内光学偶极阱进行了数值模拟,研究了光场失谐、腔长变化、功率、以及线宽等参数对腔内偶极阱的阱深以及加热率的影响.7)建立了一套超高精细度光学微腔,腔长约48μm.采用腔衰荡技术测量了腔的精细度,测得腔精细度约203,000.在此条件下,腔内临界光子数与临界原子数分别为:(m0,n0=O.007,0.03),均小于1,可以满足原子与光子强相互作用的要求.8)建立了一套平衡差拍探测系统,对连续光的探测灵敏度可达3.6fW,用其对上述微腔中的平均光子数进行测量,测量精度可以达到〈n〉=0.0014,可以满足腔QED实验微弱信号的测量要求.