本发明提供一种基于相干布居数囚禁模式锁定的激光原子钟，包括半导体激光器管芯(3)、准直透镜(11)、原子滤光器(4)、第一λ/4波片(5)、相干布居数囚禁气室6、第二λ/4波片(7)和部分反射镜(8)，所述原子滤光器(4)与相干布居数囚禁气室(6)具有相同的工作原子，调整半导体激光器管芯(3)外侧端面与部分反射镜(8)镜面之间的距离使工作原子基态两超精细结构跃迁频率等于激光器纵模间隔的整数倍。本发明利用相干布居数囚禁现象对激光器增益的调制实现对激光模式的自动锁定，使其频率间隔稳定的等于工作原子基态超精细结构的跃迁频率，所得输出信号的信噪比高，且对伺服电路系统的依赖性低，因此稳定性高。