本发明属于冷原子干涉技术领域，特别涉及一种空芯光纤内原子冷却与囚禁装置，该装置包括连通式真空腔体、碱金属原子生成设备、抽真空设备、空芯光纤、聚焦透镜、梯度磁场线圈和CCD相机。其中空芯光纤仅部分设置于真空腔体中，有助于大幅减小真空腔体尺寸，提高了装置的紧凑性与可移动性。而空芯光纤暴露于大气中的部分，为空芯光纤内原子径向冷却和观测提供了便利。采用直接在空芯光纤内冷却的方式，无需额外的导引过程，没有导引过程导致的原子损耗和温度变化。