塞曼减速器作为高效的减速器,是冷原子光晶格钟、量子简并气体等原子物理实验的重要组成部分,用于获取连续、高通量、缓慢的原子束流。目前,小型化是光晶格钟发展的主要方向之一,要求实验装置具有功耗低、体积小、重量轻的特点。对于传统的通电线圈式的塞曼减速器,需要消耗大量电能并且具有复杂的水冷结构,限制了光晶格钟的小型化。因此,零功耗的永磁体塞曼减速器成为当前研究热点。本文基于永磁体开展了塞曼减速器的优化设计工作,旨在研制出适用于冷镱原子光晶格钟的小型化的永磁体塞曼减速器。首先基于一级磁光阱冷却,介绍了塞曼减速器的运行机制和镱原子激光冷却的实验过程,并阐明一级磁光阱的捕获条件。接着,本文对永磁体塞曼减速器的实验参数进行计算分析。为了获得稳定的塞曼减速过程以及小尺寸的永磁体塞曼减速器,需将有效系数ε、饱和参数s0分别设定为0.75和2。除此之外,还需采用σ-偏振的塞曼光。在上述条件下,本文中捕获速度为220 m/s、长度为10 cm的永磁体结构的塞曼减速器,可以将10%的原子减速到10 m/s以下,能够满足冷镱原子光晶格钟的实验需求。然后,本文针对镱原子,提出了三种小型化的永磁体结构的塞曼减速器模型,分别为横向磁场分布结构、纵向磁场分布结构、环状结构。同时对横向、纵向磁场永磁体塞曼减速器的结构参数进行优化计算,给出了这两种类型塞曼减速器的可实施设计方案。在设计的方案中,通过改变磁子的径向、轴向位置,可以实现塞曼磁场的二维调节。最后,本文研制出了尺寸分别为110 mm×100 mm×30 mm（横向磁场）、120 mm×130 mm×130 mm（纵向磁场）的小型化的永磁体塞曼减速器装置。这两套装置利用螺旋放大原理,使得永磁体的径向调节精度能达到0.01 mm,轴向位置的调节精度为0.1 mm。在进行初步的磁场测量时发现,由于装配、加工的误差以及永磁子的性能差异,测量的塞曼磁场分布略偏离理论预期。但通过对永磁子的轴向、径向位置进行精细地优化调节后,永磁体的塞曼减速器产生的磁场分布与理论预期基本一致,这充分体现出该设计具有高度地可调节性、容错性。在一级磁光阱冷却实验中,可根据原子的荧光信号来优化塞曼磁场分布,使得更多的原子被装载到磁光阱中。本文对永磁体塞曼减速器的小型化工作将为可搬运光钟、星载光钟的发展奠定基础。