本发明涉及一种双鉴相激光锁相装置，分别与锁模激光器和微波参考源连接，包括：光学鉴相模块，设置为接收锁模激光器输出的激光信号，光学鉴相模块沿光路走向包括依次连接的光隔离器、光纤耦合器、相位调制器和平衡探测器，光隔离器与锁模激光器连接，相位调制器与微波参考源连接；电子学模块，包括信号处理模块、与信号处理模块和锁模激光器连接的PZT电压驱动器和预锁模块，以及与信号处理模块连接的计算机，信号处理模块分别与平衡探测器、微波参考源连接。本发明的锁相精度可达20fs以内。本发明能有效抑制漂移，保证锁模激光器长时间稳定运行，成本低、操作简单，不易受外部环境影响。