本发明涉及高精度时间延迟测量技术领域，尤其是涉及一种光学自相关方法测量光学延迟测量方法及装置。本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种基于光学自相关的精确延迟测量方法，该方法能够测量小于10皮秒时间延迟，最大测量范围则由自相关仪量程决定，测量相对精度优于1%。本发明通过脉冲激光器、第一光纤耦合器、延迟线装置、第二光纤耦合器、自相关仪、处理器等配合实现。本发明适用于光纤，自由空间光学领域亚纳秒时间延迟的精确测量。