本发明涉及一种级联棱镜副光束粗精两级扫描装置的扫描方法，具体包括光束粗精耦合扫描逆向算法和精扫描逆向迭代法，可以实现在大范围内的高精度扫描。本方法控制级联布置的四个旋转棱镜分别绕光轴中心线独立旋转来实现，这四个旋转棱镜分为前后两组，分别称为粗扫描棱镜副和精扫描棱镜副。其中粗扫描棱镜副中两个棱镜的旋转运动可以实现光束的大范围粗扫描，而精扫描棱镜副中两个棱镜的旋转运动可以实现小范围内光束的精扫描。与现有技术相比，本发明在保持旋转双棱镜的结构紧凑、稳定可靠的同时，逆向算法求解速度快、精度高，满足了光电跟踪大范围和高精度的应用要求，可以实现目标的快速跟踪瞄准。