本发明公开了一种微波光子鉴相方法，用于检测微波信号与光脉冲信号之间的相位差。利用偏振调制器将所述微波信号调制于所述光脉冲信号之上，生成由偏振态相互垂直的两个光脉冲序列分量所构成的偏振调制信号；然后将偏振调制信号中两个光脉冲序列分量的相位差调整为90°；接着利用主轴方向与所述两个光脉冲序列分量的偏振方向间夹角均为45°的偏振分束器将偏振调制信号分为两路，最后对这两路信号进行平衡光电探测，得到电压与所要检测相位差呈正比的电信号。本发明还公开了一种微波光子鉴相装置、一种微波光子锁相方法及装置。相比现有技术，本发明具有结构简单、紧凑，探测精度高，实现成本低等优点。