在冷原子实验中，不论是在最初的俘获原子阶段，还是后续的蒸发冷却以及最终对原子的各种操控都需要一个稳定的势阱装载原子。在实验的每个阶段势阱的设计和实现直接影响着冷原子实验结果的好坏。不同的实验需要设计不同类型的阱，从最简单的四极阱到优化了的QUIC阱[1]，Ioffe-Pritchard阱，以及实验者为了某些实验特殊构建的阱。另外，当前国际上有一些研究小组致力于阱的微型化[2,3]，在一块微米尺寸的电路板上印刷极细的电路[4]，利用电流产生的磁场巧妙地组合构建出微型阱来俘获原子。上面讨论的是磁场构建的阱，利用了原子具有磁矩的特点，另外一种阱是激光构建的，利用远失谐激光诱导原子产生电偶极矩从而囚禁原子[5]，它的出现大大地提升了冷原子实验的灵活程度，允许实验者在不同的研究场合构建阱时选择磁场或者激光。例如利用原子在精确测量地磁场等弱磁场时，选择光阱就有效地减少了外磁场干扰。阱的发展使得中性原子的研究和应用都有了很大的进步，因而研究阱的设计和实现具有很重要的意义。　　本文首先回顾了冷原子实验的发展，介绍了磁光阱俘获原子的原理以及原子在磁场中的Feshbach共振理论。然后理论分析了远失谐激光构建光学偶极阱的原理，并结合实验给出了计算方法和我们的实验参数，例如束腰、激光的功率、实验所需阱深和囚禁频率。接着理论上分析光晶格的设计原理，并给出了计算光晶格的晶格深度和囚禁频率的算法，指出了构建三维光晶格在频率和偏振上的选取来避免三个方向互相干涉，为将来在光晶格中的实验做了准备。　　最后介绍我们设计的二维磁光阱俘获原子的原理，这样的设计简化了实验装置，加快了原子装速率，是目前国际上的主流方案。然后本文着重研究了采用中空的方形铜导线设计制作的用来构建三维磁光阱和Feshbach共振线圈的磁场稳定性。实验中首先用Mathematica数值模拟我们设计的磁场，计算所需的线圈几何尺寸。然后使用灵敏的磁场计在亥姆霍兹组态和反亥姆霍兹组态下精确测量了这对圆形线圈产生的磁场。用实验数据和数值模拟比对得到了最优的磁场线圈间距值，这些值的选取对磁阱的构建十分重要，因为原子对磁场非常灵敏，磁场的不均匀和抖动都会对原子加热。接下来我们计算了要把这对线圈控制在室温正常工作时所需的水压和流速，配合线圈设计了冷却装置。提出了利用原子测量磁场稳定性方法，即使用拉比振荡和射频谱得到更好的磁场稳定性精度。我们使用四极磁阱和蓝失谐激光构建了一个混合的势阱装载原子，简化了实验装置，为后续的光晶格等实验留出了空间。最后我们使用一系列磁阱构建了转移原子的磁场链，采用十二对互相重叠一半的线圈紧挨着排列来长距离地转移原子。我们分析了磁场转移原子的原理和时序，并设计了转移线圈的电流驱动电路以及计算机控制和反馈。