本发明公开了一种光子型频率下转换装置，包括电光转换模块、下转换信号输出单元、偏振调制器、光耦合器、检偏器、光电探测器、微波带通滤波器、放大器、移相器；偏振调制器的光输入端、光输出端分别与电光转换模块的输出端、光耦合器的输入端相连；光耦合器的第二输出端与检偏器的输入端相连，检偏器、光电探测器、微波带通滤波器、放大器、移相器依次连接，移相器的输出端与偏振调制器的电输入端相连，构成一个光电振荡环路；下转换信号输出单元的输入端与光耦合器的第一输出端连接，可工作于光电振荡环路中振荡信号的2n倍频状态，n为自然数。本发明还公开了一种频率下转换方法。本发明结构简单，成本低廉，且频率下转换性能优良。