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通过建立被动型CPT铯原子钟的理论模型,开展CPT信号与铯原子气室特性参量间关系的仿真分析和研究,建立铯原子气室设计及分析方法,得到了被动型CPT铯原子钟最佳设计参数,直径10mm、长度10mm、缓冲气体为N2的圆柱形铯原子气室,最佳工作参数为:工作温度为320K、气体压强值50Torr。并经多波长多普勒吸收光谱、CPT信号锁定及频率稳定度测试等实验,验证了理论模型的正确性,为开展高性能芯片级CPT铯原子钟的设计、参数优化提供了一种研究方法。