本发明为一种光子最佳变频点控制系统及其运行方法，光调制器变频后的部分光输出作为返回信号送入本系统光电转换模块，转换的电信号经信号提取模块进入信号处理模块，运算得到电控信号，经决策模块、驱动电路模块输出控制电压到光调制器。其运行方法步骤为：先初始化，信号提取模块读取光电转换模转换的电信号，预处理后送入信息处理模块，循环对信号进行曲线拟合，微分积分和比例运算，得到实时电控信号，经决策模块，驱动电路模块输出控制电压到光调制器，使之工作于最佳变频点。本发明的系统硬件实现了迅速，精确控制光调制器于最佳变频点工作，输出的光信号频率稳定，光子变频上下变频动态范围增大，传输损耗减少，且抗电磁干扰。