量子力学的なコヒーレント物質波として振る舞うことが知られているBose-Einstein凝縮体では、波動伝搬に非線形性が現れるほか、非回転性に起因した特異な流れが発生する。本研究では、ソリトンなどの非線形波動の観測・操作に適したリング状の凝縮体を実現するため、凝縮体を従来の葉巻型からリング状に変形するための光学システムを新たに開発したほか、高い自由度で流れを制御することを目的に、ラマン遷移を利用した凝縮体波動関数の位相操作を実現するため、22 kHz程度の周波数線幅を持つ狭帯域レ―ザー光源とレーザー波面の位相制御装置の開発も行い、それぞれにおいて必要な特性を実現した。