本文首先从自由运转半导体激光器的基本特性出发,完成了光栅外腔反馈半导体激光器的自制;接着,分别利用两种不同的稳频方案实现了对自制半导体激光器的频率锁定;最后,介绍了磁光阱的工作原理和我们实验小组实现铯原子磁光阱的具体过程,以及我们利用半导体激光器作为探测手段实现对冷原子数、温度等参数的测量。具体工作如下: 1) 以商用光栅外腔反馈半导体激光器设计结构为蓝本,结合我们自身实验条件,自行设计、组装、调试了光栅外腔反馈半导体激光器;实现了激光器稳定的单模输出,输出波长稳定在852.3nm即铯原子D₂线附近,连续调谐范围约为1.5GHz。 2) 以饱和吸收光谱为参考频率,通过对半导体激光器驱动电流的调制,利用锁相放大器进行相敏检波,得到一阶微分的鉴频曲线,实现半导体激光器的频率稳定。稳频后典型的频率起伏约为±450KHz。 3) 以共焦法布里-珀罗腔（F-P）为参考频率,利用不同角度的光束入射到一个共焦F-P腔产生类色散鉴频曲线,实现半导体激光器的彻底无调制稳频。稳频后典型的频率起伏约为±340KHz。 4) 组建了一套铯原子磁光阱光路系统,通过饱和吸收技术实现了冷却光的负失谐锁定,用自制光栅外腔反馈半导体激光器作再抽运光。利用气室磁光阱系统,实现了¹³³Cs原子的冷却和俘获。利用光栅外腔反