随着现代光纤通信技术的不断快速发展，光功率计作为常用的光纤测试设备要求也越来越高，以满足高精确度、长距离大衰耗的测试要求，国内现有的光功率计水平不能满足这样的需求，市场迫切需要推出性能更加优异的光功率计。国外已有相应高端功率计产品推出，但是由于其价格昂贵，因而需要研发具有高性能的光功率计以满足国内需要，打破国外的技术垄断。针对目前国内光功率计测量范围不宽（-70~+10dBm）、测试精度不高（0.2dB）、测试速度不快（100ms）的现状，本文在对光电检测技术进行研究的基础上，通过建立光电信号转换及放大模型、信号链噪声及抑制模型，运用电路仿真软件进行仿真分析，提出了一种高精度宽动态范围光功率计的设计方案。该方案主要用于低功率微弱光信号下的光功率检测，将提高光功率计的测量范围（-90~+10dBm），同时平均时间提高到125us，精度最高可达0.005dB，并可作为需要瞬态测试应用的数字光功率计，满足目前长距离高速光通信系统对光功率计测量精度、响应速度和测量范围等方面需求。本文在明确了光功率计的结构和工作原理的基础上，首先介绍了光电检测系统中几种常用的光电探测器，包括其工作原理、结构、等效电路模型和特性参数；并对检测系统中的前置放大电路及电路噪声进行了分析和估算；之后详细阐述了高精度宽动态范围光功率计的设计方案和设计思路。通过样品的制作及实物测试和数据分析，表明本文提出的高精度宽动态范围光功率计的设计方案在测试精度、测试速度及测试范围等各项指标都达到预期目标，与仿真结果基本一致，验证了本设计方案的可行性和优越性。