本发明公开了一种使用保偏光纤和双微透镜测量纳米线位移的装置，由激光二极管产生的线偏振光从光纤耦合器的输入端的一条臂进入光纤耦合器，输出的10%的激光依次通过光纤耦合器的输出端的一条臂和双微透镜结构后形成具有极小束腰半径的高斯光束，将高斯光束中的纳米线定位在束腰半径处获得最佳的探测效果，所述的光电探测器与光纤耦合器的输入端的另一条臂连接，所述的光纤耦合器的输出端的另一条臂与浸入在液浸装置中。本发明利用保偏光纤和双微透镜结构，大幅提高了探测的信噪比和信号稳定性，同时得益于双微透镜的参数匹配，减小了出射高斯光束的束腰半径，提高了探测的空间分辨率。