本发明公开了一种芯片CPT原子钟物理系统装置，垂直腔面发射激光装置发出的线偏振圆形发散光依次通过第一偏振分束器、第一λ/4波片、原子蒸汽腔芯片和第二λ/4波片后经反射装置反射后通过透镜，然后经第二偏振分束器反射后依次通过第一λ/4波片、原子蒸汽腔芯片和第二λ/4波片，然后经反射装置反射后依次通过透镜和第二偏振分束器传送到光电探测器转换成电流输出。本发明能能将原子集中在“0-0能级”，使得CPT共振信号增强，提高信号的信噪比和对比度；光源、探测器可以集成在同一个硅片上，装置更小型化。