本论文进行了操控玻色.爱因斯坦凝聚体的内部量子态与外部量子态的实验研究。论文主体内容分三个部分：第一，通过可控的Majorana跃迁，实现了对玻色.爱因斯坦凝聚体内部赛曼能级态的量子操控。这是一种全新的量子操控手段。第二，通过射频场改变玻色.爱因斯坦凝聚体所处的内部赛曼能级，实现了连续原子激光与脉冲原子激光。第三，将凝聚体装载到一维光晶格中，改变了外部动量态的原子布居。　　 长期以来，Majorana跃迁因为是四极磁阱中的一种原子损耗机制而被冷原子物理领域的研究者所熟悉。本论文里首次实现了通过Majorana跃迁可控地操控量子态。这种操控方法原则上对操控速度没有限制；相比较现在广泛应用的射频场跃迁，在高速操控时，这种方法没有射频场辐射造成的对仪器设备的干扰；本论文采用的操控方法简单易实现。将这种操控方法运用到脉冲原子激光，就形成了spinor组分可控的原子激光的输出。　　 通过射频场耦合来改变凝聚体的内部能级，实现了国内首个脉冲原子激光和连续原子激光。连续原子激光要求极高的实验稳定性，通过改进实验设备装置，成功地实现了连续原子激光的输出。原子激光的起伏直接决定了其应用于精密测量的准确性，本文实验发现了对于超精细结构F为2的脉冲原子激光存在大的固有密度起伏，并提供了合理的解释。　　 由于利用光场产生的空间周期势场囚禁凝聚体可以用来模拟固体物理实验，光晶格中的玻色.爱因斯坦凝聚体研究是现在的一个热点。本论文成功搭建起了光晶格实验的实验平台，并且将凝聚体加载到一维的光晶格势场中，从而观测到处于不同外部动量态的干涉条纹。在这个平台基础上可以进一步扩展为三维光晶格实验。　　 本文的工作意义为：1.实现了Majorana跃迁这种全新的量子态操控方法。2.实现了国内首个脉冲原子激光与连续原子激光。3.搭建了光晶格实验的实验平台。