本发明涉及一种快速计算三维偏振维度的方法，包括确定入射光场是部分相干谢尔模光束的相干矩阵，将其分解为入射电场和入射光场相干结构矩阵相乘的形式；根据矢量衍射原理得到入射电场经过紧聚焦系统后在焦场附近的电场，并利用相干矩阵描述部分相干矢量光束在紧聚焦焦场附近的二阶相关特性；基于紧聚焦相干矩阵得到紧聚焦偏振矩阵；将紧聚焦偏振矩阵旋转到其本征面上，计算得到部分相干谢尔模光束在紧聚焦焦场的三维偏振维度。本发明能够快速计算部分相干谢尔模光束在紧聚焦焦场的三维偏振维度。