高精度的重力测量在基础物理常数的测定、惯性导航、资源勘探和大地测量等方面都具有重要的科学意义和应用价值。随着激光冷却与操控原子技术的发展与成熟,诞生了一种新的重力测量仪器——原子干涉重力仪。原子干涉重力仪因其在重力测量中潜在的高精度、高灵敏度特性,得到了国内外广泛的关注与研究。原子干涉仪的实现包括原子的冷却与囚禁,初态制备,原子干涉等阶段,每一阶段都需要激光的参与,因此,激光光学系统是原子干涉仪中关键的子系统。原子的干涉需要一对有固定频差、相位恒定的拉曼光操控完成,拉曼光的质量将直接影响测量的精度。根据课题组目前的研究进展,本论文对原子干涉重力仪的光学系统的关键技术进行了研究。原子干涉重力仪的首要前提便是制备大通量的低温冷原子源。原子冷却需要多束频率稳定的冷却光（二维磁光阱中四束,三维磁光阱中六束）和回泵光,同时需要控制冷却光的失谐量（实验用声光调制器移频）。设计研制了一种用于磁光阱的扩束准直器,实现了对保偏光纤的冷却光扩束准直和精确调节保持其偏振态。应用于磁光阱的冷原子实验得到了良好的冷原子团。拉曼光系统是实现冷原子干涉的关键光学系统,冷原子干涉需要一对有固定频率差和相位相干的拉曼光。在分析各种拉曼光制备方案的基础上,决定采用光学锁相环的方法。分析了我们实验中的外腔半导体激光器进行调频和锁相的可行性。研究了实验用到的饱和吸收谱稳频、调制转移谱稳频和频率调制谱稳频技术,分析比较后采用调制转移稳频实现拉曼参考光频率锁定在实验用⁸⁷Rb原子D₂线超精细能级上。在稳频的前提下,实验通过光学锁相环技术,利用两台主从激光器和一台锥形激光放大器完成了拉曼光学系统的实验搭建工作,制备出了实验所需的频差为6.8GHz的一对拉曼光,并通过锥形放大器将两束耦合在一起的拉曼光功率放大到200m W。由实时频谱分析仪测得的锁相后的拉曼光在-3d B带宽为27.5k Hz左右,满足原子干涉的实验要求。