该文简单介绍了中性原子导引的研究背景及其发展.中性原子的导引和操控依赖于光场(或磁场)与原子之间的相互作用.该文就各种不同的原子激光导引和磁导引方案进行了分类与综述,并就中性原子导引技术的应用及原子光学的重要元器件之一"原子分束器"作了较为详细的介绍.该文提出了采用V-型载流导体和U-型载流导体实现中性原子磁导引的新方案.在V-型载流导体方案中,首先计算了磁场在导引中心处沿z轴方向和x方向上的分布,分析了磁场空间分布与载流导体参数之间的关系,给出了几个拟合公式.其次,分析了被导引原子在磁场中的受力与V-型载流导体不同参数之间的关系.最后,利用V-型载流导体构建了多种原子光学器件,例如原子漏斗,原子分束器和原子干涉仪等.该文提出了一种采用在y方向上加一偏置磁场来实现分束比可控的新颖原子分束器,并从磁场分布和导引中心轨迹两个方面,详细分析和讨论了基于U-型载流导体所构建的原子分束器的分束机制.同时,采用经典的Monte-Carlo方法,模拟了该原子分束器中被导引原子束的分束过程,研究了导引过程中原子束的横向绝热冷却和加热反应,并采用简单的理论模型解释了上述Monte-Carlo结果,得到了一些重要并且十分有趣的结果.该文运用冷原子在单通道磁导引中的薛定谔波动方程,求解了在考虑原子间相互作用和不考虑原子间相互作用两种情况下的波函数,并计算了在不考虑原子相互作用情况下原子基态波函数的尺寸.利用在U-型载流导体基础上构建的原子干涉仪,讨论了双通道磁导引中物质波波函数的近似求解.此外,还分析了干涉过程中横向波函数的演化,并给出了物质波通过干涉仪后的干涉条纹.最后,给出了原子在基于V-型和U-型载流导体构建的原子漏斗中所感受到的囚禁势的近似分布,并采用类似于光场相干性的分析方法,计算了超冷原子物质波的基态波函数及其在原子漏斗中传播时相干性的演化,得到了物质波的一阶、二阶、三阶和高阶相干度.