原子钟又称原子频标，在诸多领域中发挥着重要的作用。其研究一直是各国科研的重要内容，由于传统的原子钟一直有着大尺寸和高功耗的问题，故近年来，原子钟的微小型化和低损耗是最主要的研究方向，这也是本文的研究目的。本文将对微型化铷原子钟整个物理结构系统进行设计分析，其中着重对吸收泡和激励线圈进行研究。　　第一，对采用MEMS技术的Rb-87吸收泡进行研究设计。首先，在量子物理模型的基础上，推导出吸收泡出射光强与入射光强的关系式。接着，运用经典振子理论，证明Rb灯光谱的形状为Lorentzian线形。最后，运用Lorentzian线形函数对吸收泡出射光强与入射光强的关系式进行修正，分析关系式中跃迁系数、频移、谱线宽度、原子浓度等参数的影响。结果表明:当吸收泡中选择的惰性气体为Kr和N2且体积比约为1∶1，惰性气体压强为50Torr，Rb-87为1.736×10-13mol，吸收泡厚度为0.9mm时，可得到一个高探测灵敏度和高吸收率的微型吸收泡。　　第二，对激励线圈进行设计、制造和分析。首先，使用三种简化的电感计算公式（Wheeler公式，电流近似公式，数值拟合公式）对电感Q值进行计算，并将计算的结果与基于单π集总参数模型的简化物理模型所计算出的Q值进行比较。得到了这三种公式所适用的工作频率、器件结构参数。接着，通过HFSS建模和仿真计算，得到了所设计的MEMS激励电感的相关结构参数，基于这些参数完成了MEMS电感的工艺制造，制造过程主要包括光刻，显影，溅射，剥离，微电镀，超声压焊，PDMS封装等。最后，对封装的电感进行测试分析得到结论如下:Q值在最高点时频率为3.308GHz，与设计的3.417GHz相对误差为3.2％，最高有效Q值为0.628。