本发明公开了集成光学测温传感芯片、光学测温传感设备及测温方法，其中，集成光学测温传感芯片包括晶片基底，设置在晶片基底上的集成光路，所述集成光路包括一个闭环的集成光学谐振腔和一个开环的总线光波导，总线光波导与集成光学谐振腔之间形成耦合区。本发明基于两正交偏振模的谐振频率之差随着腔体温度的变化而改变的原理，通过PDH(Pound‑Drever‑Hall)锁频技术，将可调谐激光的频率锁定在集成光学谐振腔的一个偏振谐振频率上，将边带调制频率锁定在两个正交偏振模谐振频率之差上，实现了边带调制频率对两正交偏振模谐振频率之差的实时跟踪；通过监测边带调制频率的变化，实现了对集成光学谐振腔温度变化的精确测量。