原子光钟的不确定度和频率不稳定度均已达到、甚至超越10-18量级;全面超越用于时间频率基准的铯喷泉钟两到三个量级。性能优异的原子光钟,被期望作为下一代秒定义的候选对象。同时,作为高精度的量子传感器还可应用于精细结构常数测量、引力波探测以及暗物质寻找等众多研究领域。根据高精度光钟的实际应用需求,将光钟搬到实验室外运转已经成为光钟研究的一个必须经历的阶段;例如,光钟比对,深空探测和相对论测地学等研究都需要可搬运光钟。因此研究环境适应度高、体积小、系统简单可靠的可搬运光钟具有重要的科学和实际应用价值。要实现可搬运原子光钟,需要突破许多关键技术,例如,可搬运钟激光系统的研制、控制系统的集成化和物理系统的小型化等等。本论文主要针对可搬运原子光钟的两个关键技术开展研究,包括FPGA时序控制系统和用于可搬运钟激光系统的光学超稳腔设计。具体开展的主要工作如下:（1）实现了基于ARTIQ的FGPA硬件系统对镱原子光钟的时序控制。ARTIQ系统使用Python编程,通过FPGA硬件输出相应的光钟时序,实现了镱原子两级磁光阱冷却与俘获、光晶格的装载以及钟跃迁谱线的探询。（2）完成了用于可搬运钟激光系统的振动不敏感光学超稳腔设计。通过对立方块光学超稳腔顶点的切割,设计了一款腔长为5 cm的类正四面体光学超稳腔。利用有限元分析,获得该结构的光学超稳腔在轴向和两个横向的加速度敏感度分别为0.1 × 10-11/g、1.8 × 10-11/g和1.8 × 10-11/g,该设计得到的结果优于相同腔长参数下的国内外同类光学超稳腔指标。