一种双光束在线实时测量光学薄膜应力的装置，该装置包括搭建在镀膜机真空室外的半导体激光器、双光束分束准直器、晶控仪、位敏光电探测器、A/D采集卡和计算机，以及安装在真空室内的第三反射镜，晶控探头。半导体激光光束经过双光束分束准直器分成两束平行光，通过镀膜机观察窗口进入镀膜室，调整入射光照射到待测基片上，两束反射光经反射镜调整方向后由观察窗口出来，被位敏光电探测器接收，计算机实时采集位敏光电探测器信号和晶控仪关于薄膜厚度和速率的信息，进行数据处理，即时显示光学薄膜应力的实时变化信息。本实用新型具有结构简单、操作方便、兼容和抗干扰能力强的特点，可以在线获得光学薄膜应力的信息。