本发明提供一种相位噪声优化装置及优化方法，该装置包括：电光调制器用于将微波源发射的目标信号调制到由可调谐激光器产生的光载波信号上，形成目标射频信号，目标射频信号经过光纤传入高非线性光纤；光环行器用于将泵浦激光器发射的泵浦光信号反向传入高非线性光纤内；高非线性光纤用于在满足布里渊散射条件时，泵浦光信号在高非线性光纤内激发产生斯托克斯波，且斯托克斯波在传输中产生受激布里渊散射损耗谱；其中，目标射频信号在目标频偏处的相位噪声由微波源产生的相位噪声和受激布里渊散射损耗谱共同决定。本发明能够利用受激布里渊散射损耗谱降低目标射频信号的目标频偏处的相位噪声，达到相噪优化的目的。