本发明公开了一种飞秒激光镜片损伤阈值的测量装置及其测量方法。本发明包括激光器、开关、衰减器、能量在线测量模块以及样品测试模块，样品测试模块包括真空腔、聚焦测试系统、损伤监测激光以及光垃圾桶，聚焦测试系统包括聚焦镜、第二镜片以及第一至第三相机；本发明采用相机、能量计和损伤监测激光，实时在线测量样品表面的损伤阈值；并能够记录每一发激光辐照在样品上的激光参数，能够精确获得样品的损伤阈值；此外，整套装置放置在真空中，避免高峰值功率激光在大气中的非线性效应带来激光参数的恶化，使测试更加准确。