相干光通信由于其灵敏度较高,传输距离长等优点广泛应用于星地通信中。为了实现对微弱信号的探测,在无法协调激光器的发射功率与信号接收质量的情况下,需要对探测器的接收灵敏度提出很高的要求。平衡探测方式比其他探测方式具有更高的探测灵敏度与信噪比,甚至接近量子极限。在星地激光通信中,由于通信距离较远,信号光在传输时受到大气信道的二次调制,使得接收机端接收到的信号通常极其微弱。这就对接收机端的对准精度和探测灵敏度提出了很高的要求[1],接收机端的光轴对准是实现星地通信的关键。怎样利用信号光来完成光轴角偏差精密检测是一个关键问题。本文针对此问题开展研究,并与实际需求结合紧密,具有重要的应用价值。本文提出在微弱信号光情况下,运用平衡探测器对光轴偏差角度进行检测,并将误差信号通过反馈电路调整快反镜的角度进行矫正,实现精跟踪的目的,通过理论分析证明该技术方案合理可行。文章对平衡探测器的工作原理、以及应用它进行光轴偏差检测的原理,进行了详细说明;并搭建隔离度光学实验系统进行验证、核对实验结果进行误差分析;最后对影响平衡探测器性能的因素进行了分析,通过MATLAB仿真给出了不同带宽条件下信噪比与响应一致性系数之间的关系;仿真结果证明与单端探测相比确实能够提高信噪比,抑制本振光的强度噪声。这些工作对相干光通信光学终端系统的设计具有一定的参考价值。