本发明公开了一种大量程距离测量的高精度光学校准装置及方法，利用激光器、电光调制器、长光纤、光电探测器、微波放大及滤波器、石英棒、波分复用器等光学和电子器件构成两个包含公共环路部分的OEO谐振腔，通过光开关对两个谐振腔交替起振；飞秒脉冲测距仪发出的飞秒测距脉冲进入大量程距离测量的校准光路，而后再次经过长光纤和一个波分复用器后经过透镜原路返回给飞秒脉冲测距仪；长光纤由腔长稳定控制器进行控制，即通过锁相环控制腔长，保证光电谐振频率保持稳定，从而达到稳定光程的目的；除此之外，利用二次调制距离测量保持除长光纤以外部分的腔长稳定；从而在长光纤及其他部分腔长稳定的条件下，进行飞秒脉冲测距仪的校准。