Для достижения высокоскоростного и высокоточного измерения двойного лучепреломления предложена схема двойного лучепреломления на основе модуляции упругого света. С использованием преимуществ модуляции поляризации, таких как высокая частота модуляции и большая чистота модуляции, достигнуто измерение двойного лучепреломления, затем с использованием метода частотной вспышки решена проблема высокочастотной модуляции модулятора упругого света и низкой частоты кадров камеры. Проведены эксперименты по сбору изображений при трех фазах модуляции поляризации в 0°, 30°, 90°, чтобы определить распределение отклонения фазы двойного лучепреломления образца. Наконец, была построена экспериментальная система и проведены измерения образцов в виде фильтра и среза стебля дуба. Экспериментальные результаты показали, что ошибка измерения фазовой задержки фильтра составляет менее 1%, точность задержки составляет ±λ/300, и максимальное отклонение распределения задержки не превышает 1,62 нм. Различные области распределения задержки среза стебля дуба позволяют распознавать различные области, и время одного измерения составляет менее 3 мс. Эта схема реализует высокоскоростное и высокоточное измерение распределения двойного лучепреломления, обладает способностью измерения распределения фазовой задержки двойного лучепреломления и может предоставить передовые технические средства для изображения двумерных новых материалов и биологических тканей исследования.