本发明提供飞秒激光电子动态调控的相变材料跨尺度调制装置和方法，装置包括：飞秒激光器、第一分束镜、倍频器、折翻反射镜、第一超快反射镜、第二超快反射镜、第三超快反射镜、第四超快反射镜、第五超快反射镜、第六超快反射镜、共线光参量放大器、缩束、时域整形模块和下降光路；飞秒激光器产生激光脉冲，经过第一分束镜分为泵浦光与探测光；泵浦光经过处理后聚焦于待测样品表面；探测光经过处理后聚焦于待测样品表面，得到采集信号。本发明实现了超快光开关与光存储两类器件功能的叠加，克服了响应时间在不同尺度的光电器件因响应原理不同难以集成的难题。在光电器件集成化、微型化等方面具有重要的应用价值。