针对大型激光装置中广空间分布的甚多路高精度（一是长时间时间抖动小于5 ps，二是时间延迟微步进分辨率小于15 ps）同步触发信号的需求，设计了一种“数据流编解码光传输+高速串行收发器粗延时+宽带微带线微步进延时”的同步时序产生方案。通过数据流编解码光传输架构实现了广空间范围内时序的对齐；高速串行收发器粗延时和微带线微步进延时技术解决了同步触发信号低时间抖动和高延迟分辨的问题。通过对系统的时序逻辑和电路板的关键线路进行仿真，完成了整个系统的设计与研制，并开展了实验测试。测试结果表明：该系统可以实现广空间范围内的同步时序信号产生，同步触发信号的时间抖动精度优于3.76 ps（均方根值，8 h），39.6 ps（峰峰值，8 h），时间延迟分辨率优于15 ps；若应用于小空间范围，同步触发信号的时间精度可优于1.27 ps（均方根值，8 h），12.4 ps（峰峰值，8 h）。

功分器的传输线形式主要有微带线、带状线和波导结构等，其中带状线结构与其他形式传输线的连接是个挑战。针对该挑战，文章提出了一种带状线开口直连微带线的混合传输线一分四功分器，通过对功分器基本原理的分析，结合电磁仿真软件，对功分器进行了建模仿真，并加工实物验证了该设计方法。该功分器在2~6 GHz频段内，输入输出反射系数小于-10 dB，隔离度达到了15 dB，达到了良好的设计效果，并且对功分臂进行弯曲设计，达到了小型化的设计需求，为后期的研究提供了一定的参考价值和指导意义。

针对太赫兹量子级联激光器光频梳射频信号提取与传输存在的阻抗不匹配问题，设计并提出了一种输入阻抗为20 Ω、输出阻抗为50 Ω的渐变微带线结构，研究了该结构的准TEM模电场分布，并根据S参数建立了相应的LC等效电路模型分析其物理机理。实验中，将渐变微带线结构应用于太赫兹量子级联激光器光频梳射频信号提取与测试，以验证渐变微带线传输射频信号效果，成功测量得到太赫兹量子级联激光器重复频率，其线宽为3.7 kHz，信噪比达到60 dB，在注入电流为700~900 mA范围内重复频率表现为稳定的单模信号，测量得到的最大保持和幅度艾伦方差结果同样表现出重复频率的稳定性。实验结果表明，所设计的渐变微带线具有良好的阻抗匹配效果，能够实现对太赫兹量子级联激光器光频梳射频信号稳定的提取和传输。