本文主要的工作为利用驻波光场相干操控超冷铷87原子气体动量态的研究及其应用.文章首先介绍了操控原子气体动量态的意义,重要性以及前人的工作,然后简要说明了本文工作相关的实验系统以及基本理论。　　本文的工作主要包含四个部分.首先,我们在理论和实验上系统地研究了单个和多个驻波光脉冲对超冷铷87原子气体的散射现象.在此基础上发展了一种使用设计好的驻波脉冲序列相干操控原子气体动量态的方法,并在实验上用此方法实现了一系列高对比度,高动量值的动量态,这些动量态可能应用在原子干涉仪中以提高其测量精度.　　然后,我们提出了一种利用特定参数的Talbot-Lau干涉仪形成动量滤波器的方法.我们在理论和实验上系统地研究了此滤波器,观测了此滤波器对原子气体在动量空间中的重分配及动量压缩的作用,并在实验上利用此滤波器快速地压缩了原子气体的动量宽度至势阱的基态能量对应的动量宽度.我们还进一步讨论了此滤波器的灵活性及可能的应用.　　接下来,我们利用此动量滤波器研究相变点附近的原子气体的临界行为.由于原子气体在相变点附近时含有的准凝聚体部分具有很长的关联长度和很窄的动量宽度,被滤出的原子气体的相对布居数在相变点附近出现一个明显的峰.此峰是第一次在实验上,能够在相变前后都被观测到.通过分析和数值拟合获得的实验数据,得到了与理论值相符的临界值数和原子气体实际的转变温度.我们还进一步讨论了利用动量滤波器研究其它相变行为的可能性.　　最后,为了优化实验中光晶格的准直,我们提出了利用射频谱判断光晶格中心与原子气体中心偏移量的方法.我们在理论系统地分析了影响磁阱中和光晶格中的冷原子气体的射频谱中心频率和线宽的因素,发现了光晶格的偏移与谱线频率偏移之间的关系,实验上作了具体的测量,评估得到的光晶格的偏移与理论预计相符.最后我们讨论了利用此方法进一步优化光晶格装载的可能性.