本发明公开了一种高效率全Stokes分量偏振测量方法，包括：设计偏振测量装置，所述偏振测量装置包括一片λ/2微相位延迟器阵列、一片3λ/4微相位延迟器阵列、一片线性偏振片，优化得到两个微相位延迟器阵列内各微相位延迟器的快轴方位角；基于优化结果，得到两块微相位延迟器阵列和线性偏振片的排布；入射光进入偏振测量装置，对应得到4种偏振调制后的光强信号L1，L2，L3，L4；由光强信号L1，L2，L3，L4解算得到全Stokes分量(s0，s1，s2，s3)T，其中T表示向量转置符号。本发明的方法可实现线偏振分量和圆偏振分量的测量效率相同，且总体效率最大化，有利于减小测量过程中的不确定度，提升测量效率。