本发明公开了一种单脉冲长延迟瞬态吸收的测量装置及方法，装置包括探测激光源、分束镜、反射阶梯镜、光栅、会聚透镜、泵浦系统、样品架、成像透镜和数据记录装置；会聚透镜和成像透镜组成4f成像系统，探测激光源用于发出探测光束，分束镜位于探测光束的光路上使得通过分束镜的探测光束垂直入射在反射阶梯镜上，探测光束射在反射阶梯镜的多个反射面上反射出对应的多束探测光，光栅位于探测光的光路上将多束探测光反射入会聚透镜，样品架位于会聚透镜的焦平面上，用于放置样品，数据记录装置位于4f成像系统的像平面，泵浦系统用于将自身发出的泵浦光打到样品上；本发明通过简单光路实现对单脉冲长延迟瞬态吸收的测量。