大口径平行光管作为实验室测试和标定必不可少的设备，已经普遍应用于各种光学设备的标定与检测中。但是光管因为震动、温度的梯度变化和空气扰动等影响因素出现离焦现象时，会导致平行光管出射光发散角增大，测量结果可信度降低。针对以上问题，本文提出了一种利用五棱镜作为光反馈元件的小型焦面监测装置，采用CCD作为图像采集装置，利用软件实现系统离焦量的计算，可对大口径平行光管的焦面进行长时间高精度的监测。经过计算机仿真与试验表明：本系统检焦分辨力可以达到45um以内，满足实验室检测设备精度要求