本发明公开了一种基于偏振调制的激光测量方法。本发明将线性调频微波信号通过偏振调制器调制于光载波上，产生偏振调制光信号，其中奇数阶边带信号与包含载波信号在内的偶数阶边带信号分别处于正交的两个偏振态上；然后将所述偏振调制光信号中的一侧边带去除，得到仅包含载波信号和另一侧边带的探测光信号；由于探测光信号中的光载波和一阶边带在正交的两个偏振态上，因此可同时对两路不同偏振态的回波信号分别进行处理，从而获得回波信号的延时信息和多普勒频移信息，进而得到待测物的距离和速度信息。本发明还公开了一种基于偏振调制的激光雷达。由于本发明的测距与测速是分开进行的，因此能极大地降低相位噪声，提高测量的信噪比和精确性。