本发明公开了一种基于圆偏振探测光的原子自旋进动检测方法及装置，本方法基于原子气室极化原子的旋光特性，采用双折射光路形成左右圆偏振光，将左右旋圆偏光入射到原子气室，通过气室的左右旋圆偏振光间产生正比于原子自旋进动的相位差，用反射镜使出射圆偏振光原路返回，两圆偏振左右旋向交换，相位差加倍，用圆偏振光干涉技术使左右旋圆偏振光发生干涉，实现相位差测量、实现原子自旋进动的高灵敏度检测。本发明设计了基于保偏光纤的反射式光纤圆偏光干涉仪装置，实现原子自旋进动检测。本发明实现原子自旋进动检测，精度和灵敏度高，抗干扰能力强，体积小。为基于原子自旋进动测量的原子自旋传感器提供了超高灵敏、超高精度的实用检测方法和装置。