精确、快速、小型并且低功耗的时间间隔测量器件是脉冲式激光测距机等各种飞行时间测量应用中的关键器件。由于这种宽范围、高精度的时间间隔测量技术具有广阔的应用前景和重要的现实意义，因此被美国视为评估国防力量的重要标志之一。针对这一情况，本文对该技术在脉冲式激光测距中的应用进行了深入研究。 本文详细地阐述了各种内插式时数转换技术。内插技术是脉冲式激光测距系统中实现高精度、宽范围时间间隔测量重要手段。它通过参考时钟粗计数来实现测量的宽范围，而高精度的获得则由各种内插的单元来实现。精确的时间鉴别技术也是关键环节，并且是高精度时间间隔测量的重要前提，所以在本文中对各中时间鉴别技术做了详细的分析比较。除此之外，还分析了大气对激光波形的影响，设计了光学耦合接收天线。最后实现了基于TDC-GP1的时间间隔测量系统，精度为2500s，测量范围可实现60ns-200ms。