在激光通信、激光制导、激光测量及激光雷达等技术的应用中,都会遇到激光光束捕获、跟踪等问题,由于各类装置的振动、大气传输环境等多种因素的影响,都引起接收光斑的漂移。为了能够自动对准目标,则要求光电接收系统能够自动的捕获光斑的漂移,自动调整接收装置的位置,保证接收到的光束保持在有效的接收范围内。论文提出采用自动准直控制技术来保证大气辐射光电探测系统能更精确的捕获光信号,确保光斑接收装置能够实时地调整二维位置,以使光束能够稳定、精确地照射在标靶上,系统的控制精度目标定为10μm以下。论文论述了多种探测器的特点,选用四象限探测器为前端探测单元来实现自动准直目的。首先介绍了四象限探测器的工作原理及性能,并根据探测器的信号特征,采用专用集成电路来设计放大电路、滤波电路及A/D信号采集电路。根据自动准直系统的要求,论文设计了以单片机AT89C51为核心的控制单元,对系统的运行进行控制,并对数据进行相应的处理。为实现接收装置的准确位移,论文以驱动电路和步进电机为主体,设计了二维步进系统,并对驱动电路的设计进行了详细的介绍及性能分析。论文还完成了系统软件的设计,并对各程序段的功能进行了分析。最后,对整个系统进行了安装和调试。经实际运行表明,该系统运行可靠,准确性和重复性高,操作简单,且易于调试、校准和维护。系统整体达到了设计要求,实现了预期的功能,可广泛用于各类光路的自动准直系统控制。