利用相干粒子数捕获原理测量磁场的CPT(Coherent population trapping)磁力仪,具有精度高,体积小、功耗低等特点,在国民经济建设、空间探测、科学研究以及国防建设等方面具有十分重要的应用价值,因而引起了国内外科研工作者广泛的研究热情。本论文的研究工作主要包括以下四个部分。第一部分,本课题研究背景及研究现状的介绍。首先介绍了几种常见的低强度磁力仪(质子旋进磁力仪、光泵磁力仪、超导量子干涉(SQUID)磁力仪)及其应用,并阐述了CPT磁力仪与上述磁力仪相比的优势。然后介绍了世界各国在CPT磁力仪的研制这一领域的研究进展。第二部分,CPT测磁理论的介绍。首先介绍了原子能级、超精细结构、塞曼效应、原子的跃迁等原子能级的基本理论,以及原子相干及相干粒子数捕获效应的机理。然后介绍了本论文设计的CPT测磁系统的结构与工作原理。第三部分,CPT测磁装置的设计。首先介绍了实验系统的各个组成部分,例如如激光器、调制信号源、样品池等。然后详细地介绍了激光器的温度、电流、以及稳频反馈控制电路的设计。第四部分,CPT测磁的实验研究。首先介绍了消除背底磁场方法。然后分别介绍了CPT信号对磁场方向和大小的响应并给予了理论分析。最后给出了本实验系统现阶段所能达到的分辨率。