本发明提供了一种基于光注入锁定和光锁相环的外差检测装置，包括偏振跟踪段、外差检测段和下变频段，外差检测段包含注入锁定段、相干检测段和光锁相反馈环；注入锁定段包括第一保偏光分路器、光移相器、保偏环形器、本地激光器和第二保偏光分路器；相干检测段包括保偏2x23dB耦合器、平衡光探测器对、低噪声跨阻放大器和第一分功器；光锁相反馈环包括第一放大器和环路滤波器；下变频段包括超窄带通滤波器、第二放大器、第二分功器、移相器、π/2分功器、第三放大器、第三分功器、第一混频器、第二混频器、第一低通滤波器和第二低通滤波器。本发明采用外差检测，LO光波与主控光波的频率同步，接收机实现了频率偏移为零、相位噪声小，输出信号稳定。