本论文介绍了上海光机所量子光学实验室研制的铷87原子喷泉钟的运行、改进和性能评估工作。在我们的铷87原子喷泉钟上已经获得了Ramsey干涉条纹，其线宽为1Hz。目前，喷泉钟的误差评估已经初步完成，在10天的比对时间内，喷泉钟的相对频率稳定度为5×10-13τ-1/2，在40000s的平均时间内达到2.6×10-15，不包含分布腔相移的相对频率不确定度为5.4×10-16。在喷泉钟的频率不确定度的评估中，我们在实验上测量了多项频移，如二阶塞曼频移，光频移和分布腔相移等。　　 为了提高喷泉钟系统的可靠性和改善喷泉钟的频率性能，我们对喷泉钟系统做了一些改进。我们将折叠光路装置应用到原子的俘获和冷却系统，降低了喷泉钟所需光束的总功率，提高了系统的可靠性;用光纤电光调制器调制产生再泵浦光，使得仅用一台低功率激光器就可以完全驱动喷泉钟装置;搭建新的低噪声微波综合链系统，降低了微波综合链噪声对喷泉钟频率稳定度的影响;改进电子电路系统，减小了电子线路噪声对喷泉钟的影响。　　 铷85的基态超精细跃迁频率是精密测量和基本物理常数研究领域的重要参数。我们基于现有的喷泉钟装置，开展了铷85原子喷泉的实验研究。在实验中，我们获得了107个铷85原子（在探测区），原子团的冷却温度达到1.6μK，干涉条纹的半高宽为2Hz，频率稳定度为4.7×10-12τ-1/2，在8000s的平均时间达到5×10-14。我们还测量了铷85原子喷泉钟的钟频率，其测量精度为5×10-12，好于国际上给出的测量结果。　　 另外，我们还提出了改善喷泉钟频率特性的设想，如双抛式原子喷泉钟的方案和高效态制备方案。