随着天文观测技术的不断发展,光谱分析技术已经称为现代天文物理观测的一项重要手段,光谱分析技术通过对恒星发出的光进行采样收集,再将光信号传输到光谱仪中分析得到丰富的光谱信息。光谱分析技术中光信号采集和传输的核心部件的就是积分视场单元(Integral Field unit,IFU)。本文以中国科学院云南天文台研制的FASOT太阳光学望远镜为核心,分析介绍了FASOT-IFU中的关键光学元件,主要包括微透镜、微孔板和V型槽,其中微孔板的主要作用是固定光纤阵列,微透镜的主要作用是将光耦合进入光纤中,所以两者的对准直接决定了积分视场单元的传输效率,V型槽的主要作用是固定IFU出射端的光纤,防止相邻光纤的出射光斑发生光谱混叠。这三种光学元件的精度将直接影响FASOT-IFU的光传输效率,所以必须对其进行精度检测。该研究以“FASOT积分视场单元系统设备研制”项目为依托,自主研制了一套基于机器视觉的光学元件检测系统,从检测系统的搭建和分析系统测量误差入手,详细介绍了各个关键光学元件的检测方法与检测结果,并分析了各个元件精度对FASOT-IFU整体性能的影响。微孔板和微透镜的主要检测方法是Blob分析法和基于Canny算子的亚像素边缘提取的方法,在硬件设备有限的情况下,通过优化算法来提升检测系统的精度,将传统像素级别的轮廓提取通过插值法得到精度更高的亚像素边缘,并运用中国科学院长春光学精密机械与物理研究所特制的高精度光栅刻度尺,对该检测系统进行了高精度标定。从相机成像误差、镜头放大倍率误差和系统调焦误差三大方面分析该机器视觉检测系统的总误差δ,分析得出该检测系统在使用低放大倍率镜头时的测量误差为±3μm,使用高倍率镜头时的测量误差为±2μm。为了保障FASOT-IFU光纤阵列的排布精度,对微孔板上的孔阵列与标准阵列进行了三维对准,从宏观和微观两方面分析了微孔板的精度。V型槽检测的主要方法是Hough直线提取法,根据V槽边缘拟合直线方程,模拟光纤固定在V型槽上的情况,通过计算纤芯位置判断V槽精度。针对微透镜与微孔板的对准,本文设计并搭建了一套对准系统,该系统的前端光路为高均匀平行光,共配备了3个显微成像系统来观察微透镜与微孔板的对准情况,通过检测赝狭缝端光纤出射光斑的均匀性来判断微透镜与微孔板的对准情况。最大限度的从轴向失配、侧向失配和角向失配三方面减小对准时的误差,从整体上提高IFU性能。