针对光纤时频传输过程中由于温度、压力变化等环境因素导致的相位抖动, 提出了一种基于比例-积分-微分(PID)反馈控制的高精确度相位稳定纠正技术。采用迈克耳逊干涉仪进行实时相位检测, 并通过压电陶瓷进行实时补偿, 能够有效克服传统鉴相、延时线等在补偿精确度和速度方面的瓶颈。经过对环境因素的计算与 PID补偿仿真, 得到该方法在 800 m光纤传输的传输延时测量精确度为 2.2 fs, 传输延时稳定度<8.8 fs, 在小于 100 N的外界轴向拉力作用下, 恢复初始状态的时间在 0.088 s以内。

传输光纤受环境温度变化和振动的影响，会造成射频光频率信号相位漂移，导致时频传输精度下降。为了降低光纤相位漂移对传输系统的影响，采用基于光纤干涉仪条纹计数法的光纤稳相传输技术，进行了光纤相位漂移检测和相位补偿实验验证。实验结果表明：168 m传输光纤28 h自然相位漂移了32.3 ps，采用压电陶瓷和温控光纤协同相位补偿，相位漂移量降低到1.29 fs。

利用光纤进行相位稳定的微波频率参考的远距离分配，在深空科学研究、基础物理测量以及多基地雷达技术方面有着广泛的应用需求。研究了基于往返相位校正的光纤稳相传输理论，建立了稳相传输的理论模型，搭建了基于光电延迟锁相环的光纤稳相传输实验系统，理论分析并实验研究了相干瑞利散射噪声对系统传输相位稳定性的影响。研究发现相干瑞利散射噪声不仅直接造成远端信号信噪比恶化，并且通过锁相环路转化为系统残余相位噪声，进一步恶化远端信号的稳定性，成为影响稳相传输系统性能的主要因素。针对该问题，提出了双波长的稳相传输技术，有效地克服了相干瑞利散射噪声的影响，实现了10 GHz微波频率参考、100 km光纤稳相分发，传输至远端的相位均方根抖动（RMS-jitter）低于730 fs。