高精度的时间频率不仅在基础研究领域,如精密测量中的精细结构常数变化、引力红移、引力波探测、基本物理量的定义、物理定律检验精度等研究有重要的作用,而且在应用研究领域,比如国防领域中的卫星发射监控、航空航天,市场经济中的通信、电力传输、监控等方面也起重要作用。远距离高精度的时间频率传输比对技术对微波钟、光钟性能比对、授时时间标准的国际原子时(TAI)的建立和维持,都是其重要技术组成部分。目前国际上传统的远程频率时间比对方法主要有GPS共视比对、GPS+GLONASS双星一体共视比对、卫星双向时间频率传输(TWSTFT)。这些传统的远程时频比对方法中精度最高的一天的频率不稳定度为10-16,秒级不稳定度在10-13量级。然而由于当前光钟一天的不稳定度已达到10-19量级,传统的远程时频比对方法不能满足光钟比对的要求。当前光钟的传输和比对是通过光纤链路实现,在通信波长光纤具有损耗低、抗干扰能力强等优点,2012年德国的Physikalisch-Technische Bundesanstalt(PTB)和Max-Planck-Institut(MPI)fur Quantenoptik通过光纤链路实现了920公里的光钟比对,长时间不确定度小于4 X 10-19;2016年德国的PTB与法国的LNE-SYRTE通过1415公里长光纤实现Sr光钟的远程比对,1000s的比对精度优于3×10-17。在光钟比对过程中必须先通过光梳将光钟的频率不稳定度传递到1.5 μm的通信波长,本文主要介绍利用光梳进行激光频率测量和传递的过程中涉及的部分电路的设计。论文主要内容如下:(1)背景介绍:传统的时间比对方法,包括GPS共视比对、GPS+GLONASS双星一体共视比对、卫星双向时间频率传输(TWSTFT);介绍基于光纤传输的时间频率比对的发展和实验方案。(2)氢钟信号传输后的末端噪声过滤系统。氢钟信号是精密测量物理实验中不可缺少的微波频率基准,介绍了一种对氢钟信号传输后的末端噪声过滤的方案,用于改善氢钟信号的相位噪声和短期频率不稳定度,使氢钟信号的功率从-4.4 dBm放大到5 dBm,末端相位噪声本底降低约10 dB,且消除了所有高于1 Hz的干扰。(3)微波缩放电路的设计。介绍了一种通过对微波信号比例缩放从而完成频率不稳定度传递的方案,单片机接收从USB传输得到的PC端控制命令和数据,单片机控制操作、写入或读取DDS的数据;写入完成DDS频率控制字(FTW)对输入信号比率调节,读取可得到DDS内部相应地址的频率控制字,以此再通过锁相环和I2D电路调节完成频率不稳定度传递。