本发明提出用于全息数据存储系统的伺服聚焦方法，包括激光光源、PBS、准直透镜、1/4波片、物镜、柱透镜、四象限光电探测器；伺服聚焦机构工作时，激光光源的红光入射到PBS后反射的S光通过准直透镜成为平行光，平行光经过1/4波片及物镜聚焦入射到位移台承载的材料处，其由材料的反射层反射的光经过1/4波片使S光转变为P光，P光经过柱透镜后形成的光斑照射到四象限光电探测器的四个象限处；所述伺服聚焦方法通过在平行光方向上调整材料与物镜间的距离进行对焦，使材料中的反射层位于平行光的聚焦入射焦点处，对焦过程包括根据光斑总强度进行的粗对焦、根据光斑形状进行的细对焦；本发明能通过位移台的移动进行实时补偿，保证数据记录和读取的准确性。