玻色爱因斯坦凝聚(BEC)是研究量子相变，光与物质相互作用等基础物理问题的理想平台，实现BEC需要超高真空，激光冷却，千瓦级的磁线圈及控制电路，多路快速时序控制等技术的联合使用，因此在任何一个实验室成功实现BEC都是对技术的挑战。本文介绍了中国首个单腔87Rb原子BEC装置的搭建;基于此平台我们首次观测到了“物质波超辐射”的红蓝失谐不对称性，这表明现有的物质波光栅理论是不完备的。随后我们对不对称性机制进行了详细研究;最后介绍了对现有装置的升级工作。　　我们搭建了一套单真空腔87Rb原子BEC装置。单真空腔BEC装置设计简化了双腔设计的真空系统和磁光阱光路，并为后续的三维光晶格和原位成像实验提供了良好的光学通道。为了解决单真空腔内原子数和寿命的矛盾，我们开发了双色磁光阱（和空心光束磁光阱）技术以降低磁光阱的光致损失，得到了普通磁光阱的3（和8）倍饱和原子数，为蒸发冷却提供了理想的初始条件。我们使用QUIC阱代替早期单腔BEC使用的TOP阱，在保证阱深的同时提供了更强的束缚，有利于提高蒸发效率，优化的散热设计进一步提高了磁阱性能。我们的激光系统以分布反馈式(DFB)激光器作为主激光提高了锁频稳定性，采用边带注入锁定激光器提供回泵光，利用注入锁定激光器放大激光功率极大地降低了实验成本。我们系统优化了BEC的实验步骤，使得单腔BEC可以稳定地每两分钟产生一个原子数为1.2×105的87Rb原子BEC，比JILA和Stanford的类似装置的原子数高出一到两个数量级，达到了双腔BEC的水平。　　在成功实现单腔BEC后，我们在实验上首次观测到了“物质波超辐射”的红蓝失谐不对称性，这表明现有的物质波光栅理论是不完备的。随后我们进一步研究了不对称性机制，实验结果支持光助碰撞是导致蓝失谐泵浦光下超辐射被抑制的主要机制。同时我们在三种偏振泵浦光下都观察到了严重的加热效应，这与之前的报道相反，其中的物理机制还有待进一步研究。我们还用双色，双脉冲测量直接研究及光助碰撞导致的凝聚体的退相干及其对超辐射效率的影响。　　为了下一步的三维光晶格实验和原位成像实验，我们对现有BEC装置进行了升级:首先我们实现了在半石英半Pyrex玻璃腔中的光诱导原子脱附，对比实验表明LIAD效果全部来自Pyrex玻璃，LIAD技术为将来加快实验速度并增大BEC原子数做了储备;其次我们设计并制作了一套磁转移装置，用以将磁光阱原子转移到距离玻璃腔壁10mm的位置做BEC，增大了原位成像分辨率，同时避开了磁光阱的冷却光，为后续实验提供更为充分的光学通道。我们同时设计并制作了单腔BEC的第二代QUIC阱和附属线圈。在制作磁场线圈过程中开发了具有优良散热性的饼式线圈，属国内首创;最后我们设计并制作了BEC第二代磁场线圈电流控制系统，我们在制作线圈电路过程中解决了带感性负载压控电流源的自激问题，实现了对磁场的稳定，精确，快速的调控。