长度是七个物理学常量之一,同时长度信息也是机械几何量测量领域内最基本、最核心的测量量。不仅在大尺度的空间定位系统（如地球GPS、北斗卫星）,而且在工业制造所需的三维坐标测量系统,甚至微纳尺度的观测系统,长度测量都是整个系统基准且至关重要的一环。飞秒光学频率梳的出现开启了长度测量的新篇章,它可以直接连接长度信息和时间信息,从而将测量结果直接溯源到米的定义上。同时基于其窄脉宽、宽光谱的优良特性,多种绝对距离测量方法应运而生。近年来,时域相干探测方法作为一种新型的绝对距离测量技术,具有测量分辨力在一个光波长内、结构简单以及测量范围大的优势,适合用于建立大尺寸空间内可靠空间距离基准。本文针对基于一阶时域相干探测的空间长度距离基准建立系统的关键技术进行了研究,主要研究内容如下:1、在分析一阶相干探测法测距的基本原理的基础上,对比了相位测量方法和飞行时间测量方法的优缺点。分析了一阶相干探测的测距模型,重点分析了环境因素（温度、湿度、气压）、系统误差等因素对一阶相干探测的测距精度的影响。设计并进行了一阶相干探测法的绝对距离测量实验,在3m的测量范围内,测量最大误差为5.85μm,测量结果标准差为2.20μm。2、针对传统相干测量方法受到机械扫描范围和重复频率扫描范围的限制,设计了基于飞秒光学频率梳的倍数效应的光学采样测量方案。该方案利用光电振荡器的光纤消噪技术,为绝对距离测量系统提供了稳定的长光纤参考臂。3、分析了光电振荡器（OEO）的原理、起振条件以及振荡频率,分析了单环测距结构模型以及双环测距结构模型。设计并进行了单环OEO的长光纤锁定实验,为绝对距离测量系统提供了稳定的长光纤参考臂,在90分钟的锁定时间内,光纤长度最大漂移量不超过长光纤总长的10^-10,满足实验需求。