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本发明公开了一种利用铌酸锂相位调制器实现瞬时频率测量的方法，该发明涉及微波技术领域及光通信技术领域，主要应用于电子侦察领域。所述该方法如附图所示，包括激光器、偏振控制器、相位调制器、标准单模光纤、光分路器、起偏器以及光接收机。利用铌酸锂相位调制器的偏振敏感特性，通过合理调节偏振控制器，可以同时实现相位调制和强度调制，结合光纤的色散特性，可以构造两个变化趋势相反的频率响应函数，因此所得的幅度比较函数在大的频带内有更快速的变化。通过计算上下两支路的功率比值，可以实现对待测微波信号的频率估计。该装置在1.6‑24.6 GHz范围内得到的测量误差小于±0.3 GHz。