近些年来,基于中性原子/离子超窄光频跃迁的原子光钟发展非常迅速,其频率不稳定度和不确定度指标普遍达到10-18量级,其中镱原子光钟和锶原子光钟的稳定度甚至达到了 10-19量级。光钟不仅用于时频计量,为国际单位“秒”的重新定义提供高精度的频率标准,在基础科学领域也有重要的应用,例如验证基本物理定律、测量基本物理常数随时间的变化、探测暗物质与引力波等。此外,光钟可以实现对地球重力势的高灵敏测量,使相对论测地学成为可能。超窄线宽的钟激光在传输至光晶格中的冷原子过程中,通常需要经过一系列光学器件比如光纤、透镜和反射镜等。机械振动、环境温度和空气气压的起伏都会给钟激光引入额外的相位噪声,从而造成钟谱线宽的展宽并产生残余Doppler频移。这些钟激光传输过程引入的相位噪声对光钟稳定度和不确定度的影响可达10-16量级,因此必须对其进行充分的抑制。基于Michelson干涉仪原理,我们设计并制作了一套578 nm钟激光的光路相位噪声抑制系统,用来抑制传输过程中的相位噪声对镱光钟精度的影响。本人硕士期间的研究工作主要包括以下三个方面:1.设计并制作了用于光路相位噪声抑制的电子学系统,包括低噪声高速拍频探测器、拍频相位噪声测量电路、压控晶振伺服控制电路。电路本底噪声引起的钟激光频率不稳定度为1.1×10-18/τ。2.基于Michelson逊干涉仪原理,设计并实现了 578 nm钟激光相位噪声抑制系统。噪声频谱分析表明,对于频率在1KHz以下相位噪声,抑制效果优于34dB。系统锁定后光路相位噪声引起的钟激光频率不稳定度降至1.8 × 10-17/τ,相对于没有噪声抑制的状态改善了两个数量级,显著优于当前超稳钟激光的技术指标。3.利用该相位噪声抑制系统,实现了 578 nm脉冲钟激光的相干传输。脉冲钟激光相位锁定的典型建立时间为120μs。在200 ms的典型钟探询时间下,锁定建立过程中残余的相位噪声对光钟产生的啁啾频移为1.8 mHz。