本发明公开了一种基于温控双折射晶体的短脉冲激光三阶色散补偿及调控方法，通过激光的偏振控制，选择温控双折射晶体的特定琼斯矩阵元作为光谱调制函数，构建了一种有效短脉冲激光系统三阶色散补偿方法；具体而言，通过光谱调制函数和双折射晶体厚度及温度控制，首先满足短脉冲激光光谱无损失通过；此外，通过晶体面内旋转角度φ的调节，可以实现短脉冲激光的三阶色散的有效控制。本发明对短脉冲激光系统三阶色散补偿和调控具有重要的意义。