高精度时间频率传递技术在多方面有着重要应用，如时间频率计量、导航定位、基础物理、粒子加速器、天文学等。现有的高精度时间频率传递技术主要基于卫星实现，例如GPS共视时间、双向卫星时间频率传递等。但随着原子钟尤其光钟的发展，基于卫星的传递方法已经不能完全满足需求。光纤最大的特点是受外界环境的影响较小和损耗低，其传输频率的短期稳定度较自由空间好。另一方面，已经建成的光纤通信网络（涉及大量的技术和基础设施）既可以用于进行高稳定度的频率传输，又可以用于进行高精度的时间同步。所以用光纤来实现高精度中远程时频传递技术已经成为国际热点。对于长链路高精度光纤时频传递，一方面，调制的光信号因为链路中的各种吸收和散射而产生损耗，会导致接收端的信号信噪比太低，影响时频传递的稳定性，如果链路距离超过了探测器可探测范围，甚至无法接收到时频信号，所以必须对光信号进行放大，同时基于单纤中信号双向还回主动反馈补偿方式，放大也必须满足双向放大且放大对称要求。另一方面，由于补偿带宽和噪声抑制比随着链路长度的增加而下降，导致超长链路传递系统中有部分噪声无法通过补偿系统进行反馈抑制，需要采用级联补偿方法来解决。　　本研究主要内容包括：⑴设计了一种应用于高精度光纤时频传递的压控光纤延迟线。该光纤延迟线的延迟时间连续可调、动态范围大，制作的1km光纤延迟线测试温度变化范围为68℃，时延量变化为2.6ns，10km光纤延迟线温度变化范围为46℃，时延量变化为16.1ns。⑵提出了一种基于光学补偿和波分复用方案的时间和频率信号同时传递方法，并实验验证了系统的可靠性。在实验室内60km链路上实现了1.9×10-14@1s，2.5×10-17@104s的频率稳定度;经过400s平均时间后，时间信号的稳定度为1.4ps，时间同步不确定度为22ps。⑶设计了一种应用于高精度光纤时频传递的低噪声高对称性的双向光放大器。该双向光放大器的放大倍数在-15bdm输入时为26.2db，引入的不对称绝对时延为1.75ns，时延抖动只有0.8ps@1000s。⑷研制了多套光纤时频同传系统工程样机。一套应用于某地的两个原子钟房之间的交互比对，目前已经持续运转了一年多，仍然保持良好的工作状态。一套应用在某处的城市光纤网络中实现了三点的时频同传和两点的时间同步，将中心站氢钟的10MHz频率信号以及生成的1PPS信号同时传递到距离为14km和110km的两个远地天线站。其中14km链路最后达到的频率稳定度为3.0×10-14@1 s，1.4×10-17@104 s，110km链路为8.3×10-14@1 s，1.7×10-17@104 s。理论计算两个远地端与本地的时间同步精度分别达到了38.5ps(14 km)和38.7 ps(110km)。⑸在京沪光纤骨干网苏州段通过级联方式，进行了目前国内外已知的最长距离的微波时频同传实验，链路分为280km和150km两段。实际测试中，远地端频率传递稳定度达到了1.02×10-13@1s和8.24×10-17@104s，本次实验准确地验证了远地端的时间同步精度达到了94ps。