随着光学系统的应用领域不断扩展,凝集大量研究成果的装备走出实验室、进入实际应用环境,例如远程高能激光输送系统、空间光通信、高精度激光加工设备、测量设备和车、机、弹等运载激光系统。然而,光学系统(尤其是大型的、复杂的光学系统)极易受到使用环境中各种动态干扰的影响,环境温度变化、大气湍流、灰尘烟雾、以及各种原因引起的机械振动,都会不同程度地影响光学系统的性能,甚至导致系统无法正常工作,严重地阻碍了光学系统的实用化进程。本文以光机电一体化技术为背景,研究了振动环境中的光束跟踪、指向稳定技术,所完成的主要工作有:设计了一套以快速反射镜和位置敏感探测器为主要功能模块的光束精跟踪系统;针对在远距离传输中光束指向不稳定造成的到达目标的光斑漂移、抖晃问题,提出一种光束指向稳定控制方案;建立了快速反射镜的机电动力学模型以及精跟踪系统的仿真分析模型,进行了数值仿真计算,得到了合理的数值仿真结果;根据系统方案搭建了实验平台,并详细介绍了控制系统硬件电路以及相关的软件算法;最后,通过实验对光束精跟踪系统方案和光束指向稳定控制方案进行了验证。