高精度活塞相位闭环控制方法及系统，包括获得激光阵列中每个单元光束的干涉条纹子图像，对每个单元光束的干涉条纹子图像进行二维傅里叶变换，获得每个单元光束的干涉条纹子图像的二维频谱信息分布，进而得到每个单元光束的干涉条纹子图像的二维频谱信息的模函数和幅角函数；在每个单元光束的干涉条纹子图像的二维频谱信息分布中，通过模函数找到参考光束光轴与激光阵列光轴之间夹角对应的频谱参量，通过幅角函数找到所述频谱参量对应的幅角值，所述幅角值为各单元光束的活塞相位噪声取值，用于对单元光束的活塞相位进行补偿，可以实现更小的锁相残差，从而提升了相干合成的合成效率，进一步提升了合成激光的亮度。