理论推导了光纤链路双向时延差(TDEV)的稳定度与温度、双向时间间隔、波长间隔，以及距离的关系，并分析了温度对双向时分复用(TDM)光纤时间传递精度的影响。结果表明，随着温度变化幅度、双向时间间隔、以及传输距离的增加，双向TDM 光纤链路时延差的稳定度逐渐变差。典型温度变化情况下，时间间隔小于100 ms时，3000 km 双向TDM 光纤链路时延差的稳定度优于1 ps/d。相同温度变化和距离的情况下，时间间隔小于100 ms的双向TDM 光纤链路时延差的稳定度优于波长间隔为0.1 nm的双向波分复用(WDM)光纤链路。在实验室内，进行了双向TDM 光纤时间传递实验。实验结果表明：室温环境下双向TDM 光纤时间传递系统不对称偏差的均值随光纤长度(2 m~100 km)的变化小于29 ps，接近时间间隔测量仪器的噪底。100 km 光纤双向TDM 光纤时间传递的稳定度优于30 ps/s和20 ps/d。