高压直流输电技术的飞速发展，使得直流参量的测量日渐重要。传统的直流测量方法一般都基于电磁感应原理，存在体积庞大、结构复杂、绝缘要求高等缺点。光学电流互感器（Optical Current Transformer，简称OCT）有着体积小重量轻、绝缘结构简单、不存在磁饱和问题等优点，对直流OCT展开研究，推动其产品化、实用化，对于高压直流输电技术的发展有着重要的意义。在信号检测与处理上，直流OCT存在两个主要问题：一是信噪比低、噪声与信号频段相重叠，使得有用信号很难从干扰噪声中提取、恢复出来；二是其待测电流和数据处理过程中的固有常量都是直流，无法进行分离，使得一般的信号检测方法应用于直流OCT时，无法得到较好的测量精度。针对这两个问题，本文对直流OCT信号检测与处理的关键技术展开研究。针对直流OCT信噪比低、信噪频段重叠的问题，对其进行了信噪特性分析，提出采用调制解调法，实现信噪频带分离和信号的提取，并对调制解调法的原理进行了探讨。对包络检波法和同步解调法两种解调方法的抗噪性能进行了理论推导和仿真分析，结果表明，如果仅对直流量进行测量，两种解调方法有着基本一致的抗噪性能，如果除了直流量还要对谐波电流进行检测，则同步解调法的抗噪性能更好。在本文中，采用了总体性能更好的同步解调法。针对直流OCT待测电流和固有常量无法分离的问题，对信号检测方法进行了分析，指出单光路法和双光路法等一般的信号检测方法应用于直流OCT时无法获得良好的测量精度。在此基础上，对直流OCT的信号检测方法进行了优化，提出了单光路补偿法。理论和仿真分析的结果表明，该方法弥补了单光路法和双光路法的缺点，有着较高的测量精度。设计了直流OCT实验系统，完成了电路的焊接与调试，并进行了实验研究。对调制光源的光强稳定性进行了理论分析和实验，指出温度是主要的影响因素，并提出了降低其影响的实验手段。在用调制解调法实现信号提取的基础上，测定了实验系统的特性曲线，完成了实验系统的校正，验证了本文所提出的直流OCT信号检测与处理方法的优越性，并进行了直流电流测量的误差实验。实验结果表明，本文所设计的直流OCT系统能达到±0.6%测量精度。