本申请公开了一种基于外旋与内旋形式的波片级联扰偏装置及扰偏方法，装置包括：光发射机、扰偏模块和计算模块。方法包括：获取具有固定偏振态的偏振光；给定扰偏速度和白噪声分布，确定外旋模型的传输矩阵与内旋模型的传输矩阵；对外旋模型的传输矩阵与内旋模型的传输矩阵进行分解转换处理，得到三级电信号；根据三级电信号，对具有固定偏振态的偏振光进行偏振态调节处理，得到调节后的偏振光。本申请实施例能够独立控制扰偏速度以及偏振概率分布，提高扰偏模型的可控性，实现可调性强的高速偏振扰动。本申请可以广泛应用于偏振光扰偏技术领域。