被动型铷原子频标是商业化最为成功的原子频标之一，其体积小、功耗低、成本低廉被广泛应用于精确授时、导航、定位、通信等领域。原子频标的光量子检测包含了光抽运、光检测、磁共振等量子技术，以及微弱信号检测技术。　　本文首先研究了被动型铷原子频标的量子物理学及伺服控制的原理，然后推导了量子跃迁谱线的线形函数，得出了谱线的数学模型，分析了模型与频标性能之间的关系，给出了检测量子跃迁谱线的方案，设计了用于量子跃迁检测的虚拟锁相放大器，以实验室已有的铷原子频标为基础，检测了其量子跃迁谱线的一阶微分线形——频标的鉴频曲线以及二阶微分线形，最后根据检测到的鉴频曲线设计了铷原子频标用的压控晶体振荡器。本论文的主要内容如下：　　第一部分：研究了铷原子频标的量子原理，根据量子力学推导出量子跃迁谱线的线形函数，光抽运、光检测等技术使量子系统输出的信号强度大大的提高，由线形函数与量子频标性能指标的关系推导检测信号的信噪比越高，频标的稳定度越好。　　第二部分：研究了铷原子量子跃迁检测方案，在理论分析、仿真基础上设计了基于计算机声卡数据采集以及LabVIEW软件平台的虚拟锁相放大器，应用于实验室已有的铷原子频标量子跃迁检测，得出了检测结果，与其他检测方案对比，具有成本低廉、易于实现、易于集成的优势。　　第三部分：应用检测结果，设计、制作了铷原子频标用压控晶体振荡器。