一种全深度探测的频域光学相干层析成像装置，包括低相干光源，在该低相干光源的照明方向上顺次放置准直扩束器、迈克尔逊干涉仪，该迈克尔逊干涉仪的分光器将入射光分为探测臂光路和参考臂光路，参考臂光路的末端为参考反射镜，探测臂光路的末端为被测样品，被测样品放置在一个三维精密平移台上，迈克尔逊干涉仪输出端连接一光谱仪，该光谱仪通过图像采集卡和计算机连接，该装置的特点是所述的参考反射镜连接一正弦相位调制装置。本实用新型与现有技术相比具有抗环境干扰能力强，对光源波长无关和系统结构简单的优点。