近些年来,激光物理学领域中关于精确测量运动原子的位置是一个需要重要攻克的难题,已经吸引了业内广泛的关注和持续的研究。三维原子局域化在原子自由度的光学控制方面如激光冷却、原子光刻以及运动原子质心波函数的测量等具有广阔的应用前景。得益于光学技术的进步和手段的更新,原子位置的测量精度和空间分辨率也随之提高,进而掀起了测量原子位置理论和实验研究的高潮。获取原子局域化的方案有许多种。起初人们根据驻波场与原子的相互作用,以测量原子驻波场的相移或者原子偶极距相移的方法获取;其后人们逐渐开始利用原子的位置与原子内部态的纠缠以及共振投影的方法获取;再后来科研人员基于光吸收掩膜板的方案发现测量精度大约可以达到10纳米;最近越来越多的研究者基于原子相干和量子干涉效应提出了诸多切实可行的原子局域化方案,实现了运动原子亚波长乃至亚半波长范围内的局域化。本文主要利用原子的自发辐射相干来研究运动原子的三维局域化,通过调节系统的参量,在立方波长的三维空间里找到原子的几率可达100%。首先,我们研究了微波场驱动的Y型四能级原子系统,利用自发辐射相干获取三维原子的局域化。在该方案中,使用微波场和驻波场作用于四能级Y型原子系统,组成一个闭合型结构,使得原子系统的光学特性对驱动场非常敏感,所以一个微波场连同三个驻波场可以极大地增强探测概率和局域的精度。当原子通过相互正交的驻波场时,光与原子的相互作用对原子在三维空间的位置有很大影响,通过调整系统参数例如相位、振幅和初始粒子数分布,可以显著改变三维原子的位置检测的精度和分辨率。原子在波长立方体积内被探测到的几率能够达到 100%。接下来,我们分析了基于自发辐射的Tripod型原子系统的三维原子局域化。原子相干以及量子干涉效应可来源于多能级原子和相干光场、静电场等的相互作用,其可以有效地调控自发辐射。我们采用弱探测场和相互正交的驻波场组合作用于Tripod型原子系统的跃迁。在驻波场三维空间里,原子与光场的相互作用可进行调制,因此原子的位置信息也可由自发辐射光谱提供,我们可以实现高精度的三维原子局域。最后,我们探讨了倒Y型原子系统与三个相互垂直的驻波场相互作用,我们把相互正交的三个驻波场分别耦合到倒Y型原子的上、下三个跃迁,最高激发态和中间激发态分别耦合到真空场。当运动的原子进入驻波场区域时,由于光与物质相互作用具有空间依赖性,两个不同的自发辐射通道的自发辐射谱能够携带原子的位置信息。当探测到特定频率的自发辐射光子时,对系统的参数进行调节,在特定位置能够探测到原子的最大几率为100%,进而实现高精度和高分辨率的三维原子局域。