本文的主要工作包括相干布居囚禁(CPT)原子钟的相关实验研究以及微型CPT原子钟的研制。搭建了CPT原子钟实验平台，研究了各种物理参量对CPT钟共振谱线的影响，从中找到了几种可以提高CPT原子钟稳定度的方法。最后成功研制了微型CPT原子钟，对原子钟稳定性指标进行了测量。本文取得的主要创新成果如下：　　 本文提出了在CPT原子钟里使用全宽调制(调制频率等于原子基态超精细分裂频率)的方法。本文比较了全宽调制方法与研究中广泛使用的半宽调制方法，研究结果表明：采用全宽调制方法我们能够调整两泵浦激光的强度比，提高CPT共振谱线的对比度，减小谱线线宽。此外，理论和实验结果还表明采用全宽调制方法能够减小光频移，所以在CPT原子钟里采用全宽调制代替半宽调制，可以提高原子钟的稳定度。　　 本文提出了通过缓冲气体比例的调整以及光频移的优化来减小CPT钟谱线频移温度系数的方法。首先研究了铷85原子CPT钟谱线频移的温度系数与缓冲气体(氩气与氖气)比例之间的关系，实验结果表明在适当调整缓冲气体比例和总压强后，可以使得CPT钟谱线频移的温度系数大大减小。由于在气室的制造过程中精确控制缓冲气体的压强比较困难，本文提出利用光频移的优化来进一步减小频移温度系数的方法。研究结果表明，当碰撞频移对频移温度系数的贡献小于0.3 Hz/K时，光频移对频移温度系数的贡献变得明显起来，利用这两种效应的相互消除，我们可以使得总频移的温度系数接近于零。　　 研制成功了微型CPT原子钟。设计的CPT钟物理部分体积为2 cm3，使用的铷原子气室体积为0.7 cm3。缓冲气体经过优化，气室工作在42度左右。微波源电路的尺寸控制在2 cm2以内，在8 mW的功耗下实现-2 dBm的微波功率输出。伺服电路的尺寸为3 cm×4 cm，功耗为300 mW。最后测量了从1秒到5000秒的频率稳定度，并得到秒稳为2.2×10-10，千秒稳为3×10-11的指标。该结果在微型CPT原子钟领域达到国际先进水平。