本发明涉及一种产生广义柱面矢量偏振光束的方法及装置，方法包括：步骤1，在石英玻璃基底上用电子束蒸发镀膜先后镀一层厚度5nm～10nm的铬层和140nm～180nm的金膜；步骤2，利用Matlab编写程序绘制由两种不同尺度的结构图叠加而成的二元灰度图像；步骤3，将二元灰度图像导入聚焦离子束控制软件，刻蚀玻璃基底上的金膜以得到需要的偏振转换微结构；步骤4，将圆偏振光垂直入射到偏振转换微结构上，得到广义柱面矢量偏振光；步骤5，在CCD电荷耦合成像器件前面放置检测线偏振片，并旋转检测线偏振片的偏振方向，检验衍射一级光束的偏振特性。本发明利用偏振转换微结构直接产生广义柱面矢量偏振光束，装置体积小，可广泛应用在纳米微结构器件、微光电器件以及人工超材料等领域。