本发明公开了一种透镜光学设备及基于透镜光学设备的光路传播方法。固定在准直界面上的准直透镜接收激光束，进行准直处理，传播至第一全内反射界面处进行全内反射，形成第一全内反射光束，传播至折反射交界面发生反射和折射，反射光束传播至与反射光束传播方向垂直的第一聚焦界面，固定在第一聚焦界面上的第一聚焦透镜将传播至的反射光束进行聚焦，传播至光检测器以进行检测；折射光束传播至与折射光束传播方向垂直的折射调节界面处发生透射，透射至第二全内反射界面发生全内反射，传播至第二聚焦界面；固定在第二聚焦界面上的第二聚焦透镜将传播至的反射光束进行聚焦，传播至光纤。应用本发明，可以提高光纤传播效率，降低透镜光学设备成本。