本发明公开了一种高速调频信号线性偏差测试方法与装置，将待测的高速调频信号由高速电光调制器调制到光域上，通过高速可调光延时线将光信号分成两路具有差分延时的信号并在光域探测混频输出，通过滤出下变频信号与DDS输出的低频信号鉴相后，由高速ADC进行数据采集接收分析；通过改变高速可调光延时线的延时量和相应的DDS产生的低频信号频率，并多次测量，对采样数据进行多项式拟合，即可得到待测的高速调频信号的线性偏差。本发明结构简单，测量精度高且易于实现。