本发明公开了一种高精度瞬时微波频率测量装置，包括第一激光二极管、第二激光二极管、波分复用器、光学相位调制器、解复用器、第一光电探测器、第二光电探测器；基于光学相位调制的瞬时微波频率测量技术，主要分为三个过程：微波信号通过相位调制加载到两种不同波长的光波上，通过色散光纤的衰减作用，最后利用光电探测器进行信号解调；本发明解决了基于马赫‑泽德调制器的微波频率测量系统中的控制电路太过复杂和偏置漂移问题，同时根据探测到的射频功率比值来判定未知微波信号的频率，提高了测量系统的稳定性和测量精度，使得测量装置简单有效。