设计了一款基于延迟锁定环(DLL)和同步计数器结构的10位片上时间数字转换电路(TDC)。采用两步层级设计方法, 利用同步计数器进行粗量化输出6位二进制码, 量化时钟周期的整数倍, 再利用高性能差分DLL输出16路固定相移的时钟信号采样, 精量化不足一个时钟周期的部分, 输出4位温度计码。该结构可以提供较好的精度、动态范围以及转换速度, 与传统的子门延时TDC相比, 该结构TDC占用的芯片面积更少, 转换速度更高, 受工艺、电压及温度影响更少。仿真结果表明: 该TDC 具有LSB 62.5 ps和MSB 64 ns的动态范围,满足一般与时间相关的单光子计数需要。

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。