自1995年玻色-爱因斯坦凝聚态（BEC）在实验室中实现以来,超冷原子领域的研究迎来蓬勃发展。在超冷原子体系中,由量子相干性导致的一些新奇量子特性显现出来,其不仅成为研究凝聚态新奇量子相的重要实验平台,同时也被开发成为各种精密测量的重要工具。另一方面,涡旋光作为一种操控冷原子的重要光场,其本身的性质和干涉特征也受到人们的广泛关注。我们通过观测双光束干涉现象测量了涡旋光的轨道角动量（OAM）,并通过搭建错位Sagnac干涉仪提高了两束涡旋光之间相对相位的稳定性。将具有确定轨道角动量且相对相位稳定的涡旋光应用到已有的87Rb原子BEC实验平台上,制备出了涡旋态的BEC,并获得了稳定的涡旋态原子干涉图案。这些工作为冷原子干涉仪应用于物理量的精密测量提供了实验基础。论文的主要成果概括如下:首先,通过双光束干涉测量了涡旋光的轨道角动量。我们搭建可调控频率和光程的Mach-Zehnder（MZ）干涉仪,探究了涡旋光与其共轭光干涉图样的动态旋转和径向扭曲现象。通过调控共轭光束的频率差或曲率差,从干涉图的动态旋转方向或干涉条纹的径向扭曲方向确定了 OAM的符号。我们进一步测量了两个参数,角旋转速度Ω和扭转参数α,以定量表征OAM符号对干涉图的影响。干涉条纹的数量反映了 OAM的大小。双光束干涉理论与实验结果在定量上一致。随后,利用拉曼光与射频磁场先后作用在原子上,观测到了超冷原子中的涡旋物质波干涉图样,我们将涡旋光定量测量中的数据处理方法进行推广,应用于提取原子干涉图样的信息。通过局部极大值点求取中心、确定干涉图取向角和评估对比度等,这一方法适用于具有角向周期性的干涉图样。利用这一套完整的数据处理方案,有助于选择出最佳的实验参数和用于评估干涉图角度的稳定性。最后,操控冷原子的拉曼光相对相位不稳定会导致重复实验中涡旋态原子干涉图像的取向角随机转动。于是我们测试了四种光学干涉仪（MZ干涉仪、Sagnac干涉仪、等臂Michelson干涉仪和错位Sagnac干涉仪）的相对相位稳定性,并选择出稳定性较好的错位Sagnac干涉仪。搭建了用于涡旋态原子干涉实验的错位Sagnac干涉光路,并获得了稳定的原子干涉图样。通过对射频过程和拉曼过程相位的控制,实现了对涡旋态原子干涉图样的旋转操控。干涉图样的形状及旋转操控的相位对应关系的实验结果与理论模拟符合得很好。