卫星激光通信是以光信号作为传输信息的载体,在自由空间或大气中直接传输信息的一种无线通信方式。基本上所有的卫星激光通信终端都采用对准、捕获、跟踪（PAT）技术完成对信标光斑的捕获与跟踪。PAT技术是保障卫星激光通信系统建立可靠激光通信链路的主要技术手段之一,而对入射光斑进行位置定位检测的单元是PAT系统中不可缺少的部分。对入射激光光斑位置进行检测定位时,选取最佳适用的光电位置探测器件显得尤为重要,其中由于四象限光电探测器与PSD和CCD相比,它具有检测灵敏度和空间分辨率高、光谱和动态范围宽、响应速度快等特点,使其越来越多的被应用于光斑位置检测系统中。卫星激光通信系统中,将信标光源从800nm波长改为1550nm波长,使用四象限探测器进行探测可以使信号光和信标光合二为一,从而实现了无信标（窄信标）捕获跟踪,使结构轻巧化,其中QD的定位精度直接决定了系统的捕获性能,并且消除了两者之间的夹角使系统的同轴性增强。本文调研了QD在国内外激光光斑位置检测系统中应用及发展,并详细介绍了QD光斑中心定位算法和QD探测定位精度影响因素的研究现状;针对现有算法的定位精度不高或者具有较高定位精度但采样速度较慢以及噪声沟道等对QD的定位精度影响较大的问题展开了研究。本课题主要研究了QD的工作原理、位置检测原理以及性能评价参数;重点研究了QD的定位精度影响因素,并详细介绍了采用QD获得光斑位置坐标信息的几种定位计算方法;为了提高采样速度和光斑位置检测定位精度以及补偿噪声、沟道等影响因素造成误差,深入研究了多项式拟合定位算法,在此基础上,提出了分段正交多项式拟合算法和三次样条插值与正交多项式拟合相结合的复合定位算法,并利用MATLAB软件对其进行数值仿真分析,仿真结果表明,在靠近探测器靶面中心处的新算法的最大位置检测误差为10^-5mm量级。并通过位移测试实验结果表明,与传统的直接定位算法相比新算法的最大检测误差降低了80.84%,验证了分段正交多项式拟合算法和三次样条插值拟合算法的合理性及可行性。