激光自从诞生以来,广泛应用于人类生活的各个领域,在工业、医疗、军事等领域都发挥着重要的作用。尤其在科研领域中,激光作为原子光学、量子光学中激发跃迁现象的基础,激光性能的优劣具有重大意义,例如原子频标及光泵磁力仪的工作都依赖于激光的对原子的激发,所以目前对于激光光频稳定性的要求也越来越高,而本文真是针对激光光频稳定展开研究。本文的主要研究工作是基于铷原子谱线的激光器锁定系统的研究与设计,实现光频锁定的功能。本文所研制的系统主要应用于需要激光光频稳定的场景中,不仅可以应用于CPT铷原子钟,还可以应用于铷光泵磁力仪等项目。用于激发铷原子产生跃迁现象的激光光频是否稳定和精确,决定着整个系统最后的性能,具有重要的科研价值和应用意义。本文首先对课题来源和研究目的意义进行了介绍;然后对激光稳频技术的研究现状进行了介绍,并将其与CPT铷原子钟相结合,分析了本文所研制的激光器锁定控制系统所需要实现的功能要求;接下来针对系统中的光路系统进行了分析与设计,根据相干布居囚禁现象对于激发光源的具体要求进行了光源、光路以及光电检测模块的设计;通过对铷原子光谱饱和吸收法的研究分析,利用VCSEL出射波长与铷原子吸收线型的关系来设计锁频回路以及对误差信号的解调方法,完成整体光频稳定电路的设计及制作。由于温度控制对于光频的稳定性也有较大的影响,我们同时利用TEC半导体制冷器与PID电路相结合的方式完成温控电路的设计与制作。经过测试,相关指标都达到了预期,良好完成光频锁定的功能。最后对本文的研究工作以及在研究过程中积累的经验和心得进行了总结,并根据目前的研究成果对后续工作及优化改进的方向进行了展望。本论文重点研究的光频稳定电路是CPT铷原子钟、铷光泵磁力仪等项目中的重要模块,直接决定着它们的性能优劣。本文为后续CPT铷原子钟和铷光泵磁力仪的整体样机系统的研制提供了坚实的基础。