高精度时间频率，广泛应用于基础研究和工程技术领域，涉及国计民生诸多部门，关系到科技发展、经济建设和国防安全，是一个国家的战略资源，高精度的时间频率研发能力是衡量一个国家时频体系的重要标准，随着原子钟研制技术的飞速发展，推动了诸多科学实验和工程技术领域的研究进展。高精度的时间频率应用离不开高精度的时间频率传递，2008年法国研究小组提出了一种基于量子原理的飞秒光梳高精度时间传递技术，理论研究表明时间传递精度可以达到阿秒量级，同时通过对本底脉冲的时域整形还可以规避大气色散，温度，湿度，压强等对时间传递的干扰，高精度的时间传递离不开高精度的时间测量，因此基于量子光频梳的时延测量研究具有巨大的应用前景。　　本文主要对用于量子压缩测量的高信噪比平衡零拍探测器，量子光学频率梳的产生，基于量子光学频率梳的精密时延测量进行了研究。主要的研究内容和研究成果如下:　　(1)研制高信噪比平衡零拍探测器。理论分析了基于L-C耦合的跨阻放大光电探测器的噪声机制，分别对电子学噪声与散粒噪声信号进行数值模拟与实验测量，通过合理的假设电路中存在的寄生电容与耦合电感的高频等效模型，理论预期和实验结果符合良好，验证了提出的理论模型的正确性，在理论指导下，选择低噪声的芯片并采用优化的电感组合提高了探测器的性能，将信噪比由先前的9dB提高到23dB（@1.5MHz，815nm，1mW入射光），为进一步测量量子光频梳的压缩度以及精密时延测量做准备。　　(2)制备了压缩真空量子光学频率梳，在1MHz分析频率处压缩真空量子光学频率梳的压缩度为3dB，考虑到系统总损耗为0.72，推测压缩度实际为5.15dB;制备了用于精密时延测量的正交位相压缩量子光频梳。注入少量信号光，将泵浦光相位锁定到0°，使同步泵浦光学参量振荡器工作在参量放大，同时锁定本底光(Local)相对相位到90°，在2MHz分析频率处压缩度为1.5dB。　　(3)构建基于量子光学频率梳的精密时延测量系统，在2MHz分析频率加入时延调制后，采用相干光时，时延抖动功率较系统背景噪声提高了3dB，采用1.5dB的正交位相压缩量子光学频率梳后，在同样的时延调制幅度下，系统时延抖动功率较系统背景噪声提高了3.8dB，信噪比更高，且实验结果符合理论预测。验证了量子光频梳可以突破散粒噪声极限，降低测量系统的背景噪声，提高系统时延分辨精度。实验中系统最小可测量量从(8.9±0.09)×10-23s/√Hz降低到(7.5±0.05)×10-23s/√Hz，当压缩度提高到10dB时，系统的时延精度将提高到2.8×10-23s/√Hz.