本发明提供一种放大位移倍率的光学量测系统、光学量测装置及其量测方法。光学量测装置包含架座、移动抵靠件、多个静态光学感测件及动态光学感测件，架座包含定位槽。移动抵靠件枢接于架座上且对应定位槽，待测物夹抵于移动抵靠件与定位槽之间。静态光学感测件设于架座上。动态光学感测件设于移动抵靠件上，动态光学感测件与静态光学感测件相隔光学感测间距。动态光学感测件受移动抵靠件连动而沿弧形轨迹位移，致使光学感测间距改变，且光学感测间距的改变程度大于径长的改变程度。借此，利用弧形位移的特殊结构使不同待测物的径长差异得以放大，进而大幅提高量测的准确度。