等效原理是广义相对论的基本假设之一。但是,几乎所有试图将引力与标准模型统一起来的新理论都要求等效原理破缺。对等效原理的实验检验,有助于检验这些新理论和寻找新的作用力,相应的基于宏观物体和微观物体的实验检验都非常重要。近二十多年来,随着原子干涉仪技术的快速发展,原子干涉仪已经被广泛应用于测量重力加速度、重力梯度、地球转动和万有引力常数等。此外,利用原子干涉仪也可在微观领域对弱等效原理进行实验检验。本论文开展了基于85Rb-87Rb双组分冷原子干涉仪的弱等效原理检验的实验研究,取得的主要创新型研究成果包含:1.提出并实现了一种新的用于双组分原子的四波双衍射拉曼跃迁原子干涉方案,利用该方案可以实现拉曼光相位噪声的共模抑制。2.完成了85Rb和87Rb双组分原子干涉仪实验平台的研制,实现了85Rb和87Rb双组分同步差分重力加速度的测量。3.利用85Rb和87Rb双组分原子干涉仪开展了弱等效原理检验实验,在积分3200 s后,系数η的统计不确定度为0.8 ×10-8。经过系统误差评定后,得到弱等效原理检验的最终结果为η =(2.8 ± 3.0)× 10-8。4.对实验系统进行了局部优化,将积分3200 s后系数η的分辨率提高到3.0 × 10-9。利用倾斜平台对拉曼光反射镜进行转动补偿,获得了初步实验结果,将科里奥利效应引入的系统误差不确定度降低到5.8 × 10-9。