本发明公开一种基于固态原子自旋几何相的光悬浮角速度测量装置与方法，此装置将光悬浮微型颗粒高速旋转技术应用到金刚石中氮‑空位色心固态原子自旋角速度测量系统中，对测量系统进行整体设计，通过光悬浮微型颗粒实现NV色心自旋相对系统部件的独立悬浮旋转，本发明将悬浮激光偏振角动量转化为微型颗粒旋转角动量，进而转化为NV色心几何相累积的，从而实现对微型颗粒质心运动、旋转运动和NV色心几何相三种信号的同步实时检测。同时，本发明中的主要光学器部件均采用光纤式设计，提高了本发明装置的可拓展性、可靠性和便携性。本发明将有利于拓展基于固态原子自旋几何相角速度测量装置在微小型集成化等方面的研究和应用。