本发明提出了一种冰层厚度的测量装置，包括：发射装置、接收装置及数据分析检测系统，发射装置用于向待测冰层发射激光，激光经第一介质传递至待测冰层并部分穿透待测冰层传递至第二介质；接收装置用于接收激光经第一介质与待测冰层的交界面反射的第一信号、及经待测冰层与第二介质的交界面反射的第二信号；数据分析检测系统用于对接收的第一信号和第二信号进行计算，获得冰层的厚度。本发明的冰层厚度测量装置通过主动发射激光并接收激光回波信号，由于不同介质对激光的反射、折射效率不同，依据接收到的激光回波信号，在水‑冰、冰‑空界面会有一个较大的突变，对突变波形进行采集和数据分析，可得到潜航器到冰底部的距离和冰层厚度。