激光冷却与俘获中性原子技术的快速发展和超冷原子光缔合技术的提出为研究高分辨的激光光谱，超冷分子的产生和应用等提供了有力的支持。与传统的分子光谱技术相比，由光缔合形成的分子激发态的内核距离在长程相互作用范围，这对于研究偶极—偶极相互作用有很重要的意义。其中，研究光缔合随着激光光强的变化能更好的理解由自由原子形成激发态分子这一过程。　　实验中，我们利用磁光阱制备了超冷原子样品，并获得了高精细冷原子光缔合光谱;系统的研究了超冷铯原子光缔合转动光谱的饱和效应。全文分四章进行阐述。　　第一章为引言部分，介绍光缔合光谱的发展历史和物理意义，对光缔合饱和效应的研究现状作了简单回顾并提出本文研究的主要内容。　　第二章从激光冷却与俘获中性原子的物理机制出发，重点介绍了磁光阱的工作原理及实验中所用到的磁光阱实验装置。在实现铯原子的冷却和俘获的基础上，采用短程飞行时间法测量了冷原子样品的等效温度，并利用简化的模型进行拟合，得出冷原子的等效温度约为120μK。　　第三章主要介绍了冷原子光缔合光谱。我们利用一台连续可调谐钛宝石激光器作为光缔合光源，通过监视磁光阱中超冷铯原子荧光随光缔合光频率的变化关系得到了铯原子的俘获损耗光谱，并利用锁相探测技术提高了光谱信噪比;光缔合区域覆盖了6s1/2+6p3/2离解限下20cm-1的范围;得出0-g1g和0+u三个长程态振动系列，利用半经典的LeRoy—Bernstein定律拟合出长程态的分子长程态系数。　　第四章分析了铯冷原子光缔合转动光谱的饱和效应。实验中通过光缔合激光的慢扫(5MHz/s)和对冷原子荧光谱的锁相探测得到激发态分子0-g长程态振动量子数v=55，J=0到8高分辨转动光谱。研究了光缔合光功率与光缔合光谱信号强度的依赖关系;当光功率从60W到378W变化时，得到了一系列超高精度的0-g长程态振动量子数v=55的光缔合转动光谱，并观测到饱和效应。利用Bohn和Julienne建立的饱和模型推导出的饱和光强的公式对实验数据进行分析，系统的研究了不同转动级数下光缔合的饱和效应，通过拟合得出不同转动级数的饱和光强值。得出了对于不同的转动能级，其饱和光强不同的结论。　　其中有创新性的工作是:　　1.通过对冷原子俘获光频率进行调制，对被调制的冷原子进行锁相探测，获取了超高分辨的光缔合光谱。利用这种技术，我们在实验上将冷原子荧光光谱的信噪比提高了52倍，获得了转动能级级数高达8的光缔合转动光谱，且其信号噪声比为28。　　2.系统的研究了不同转动能级级数J值的光缔合饱和效应。当光缔合光功率从60W到378W变化时，得到了超高精度光缔合转动光谱随光功率增加而增加的现象;并观测到了不同转动能级的光缔合饱和效应。通过拟合得到了不同J值对应不同的饱和光强值。利用Bohn和Julienne的饱和模型分析实验数据得出，对于不同的转动能级，由于其束缚态波函数的不同，其饱和光强的不同是本质上的。