原子频标又称量子频标，产生于二十世纪五十年代，是量子物理学与电子学高度结合的产物。原子频标的发展十分惊人，出现了许多不同类型的原子频标。铷原子频标以其体积小、功耗低、成本低廉等优势而成为目前应用最为广泛的原子频标。本文首先扼要地介绍了被动型铷原子频标的工作原理，在分析铷频标量子系统的基础上，阐述了影响铷频标短期稳定度和长期稳定度的因素，讨论了铷光谱灯在铷原子频标中的重要作用。本文研究工作的重点是铷光谱灯。作为铷原子频标的核心部件之一，铷光谱灯对铷频标整机性能具有重要影响。为了满足小型化、高稳定性、以及在真空、高温等特殊环境下正常工作的要求，本文从谱灯振荡电路稳定性、电屏蔽、热设计以及谱灯的结构等方面着手，通过大量实验，设计并研制出一套新结构的谱灯。谱灯光强、振荡频率和激励电流的初步测试结果表明该钟谱灯具有良好性能。光强起伏不超过4×10^-3，万秒和天稳定度分别优于1×10^-4和2×10^-4，漂移率为3×10^-4／天。为了实现铷频标量子系统的小型化，在新结构谱灯的基础上研制出小型化光谱灯，与小型化腔泡系统组装成铷原子频标量子系统。整个量子系统的尺寸为87mm（H）×40mm（W）×40mm（L）（139cm³），可以满足微型化铷原子频标的需要。测量了量子系统的稳定度指标，秒和10秒稳定度分别为8×10^-12和2.5×10^-12，与现有的商用铷原子频标相当。