本申请涉及光学设备，特别涉及一种短距离光学放大模组及头戴式显示装置。包括：用于将入射的第一线偏振光转化为第一圆偏振光的第二相位延迟器；第一相位延迟器将穿过部分反射器、第二平凸透镜、第一平凸透镜的第一圆偏振光转化为第二线偏振光，用于将经过偏振反射器反射的第二偏振光转为第二圆偏振光，并用于将穿过第一平凸透镜、第二平凸透镜的并经所述部分反射器的第二圆偏振光转化为第三线偏振光，第三线偏振光穿过偏振反射器；第二线偏振光的偏振态与偏振反射器的透射偏振态正交，第三线偏振光的偏振方向与第二线偏振光的偏振方向的夹角为90°。本申请中的短距离光学放大模组，能使光学放大模组的尺寸和体积减小。