本发明提供一种平衡光学微波再生系统，包括依次连接至一提供激光脉冲信号的外围信号源的一鉴相模块和一射频处理模块，所述鉴相模块包括依次连接的一光隔离器、一萨格奈克光纤环和一平衡探测器，所述萨格奈克光纤环包括一3×3光纤耦合器和一相位调制器，所述3×3光纤耦合器的第一输入端与所述光隔离器连接，第二输入端与所述平衡探测器的第一光输入端口连接，第三输入端与所述平衡探测器的第二光输入端口连接，第二输出端与所述相位调制器的第一光接口连接，第三输出端与所述相位调制器的第二光接口连接。本发明结构简单、噪声低、稳定性高、抖动精度高、成本低且操作方便。