光学超晶格中的超冷原子是近期冷原子物理领域的研究热点，不管在理论还是实验方面都备受关注。在光学超晶格中，一次可以测量许多相同的事例，因此在单次运行中就可以获得观测量的量子力学期待值。基于这个全新的实验平台，发现了许多新奇的现象。本文中，采用精确对角化的方法得到了双阱光学超晶格和三阱光学超晶格中自旋-1超冷原子的基态相图，并研究了这些基态的性质。首先，研究了弱磁场下一维双阱光学超晶格中自旋-1超冷原子系统的基态。发现反铁磁性凝聚体与铁磁性凝聚体的基态相图很不相同。通过调节隧穿参数和二次塞曼能量，反铁磁相互作用的原子可以实现在自旋单态与向列态之间的量子相变。分析了可控参数影响基态的物理本质，并提出了一个区分不同自旋态的实验。接下来，推广提出了实现三阱光学超晶格的方案。通过精确对角化，得到了囚禁于弱磁场下对称三阱光学超晶格中自旋-1原子的基态及相图。由于磁场很弱及三阱之间的关联，存在许多奇异的自旋态。铁磁性和反铁磁性凝聚体的基态相图差别也很大。由于这些量子自旋态可以通过调节外磁场和光势垒的高度非常简便而精确地控制，因此适合用来研究自旋纠缠。