本发明公开的一种基于单平衡探测器的多对比琼斯矩阵OCT成像系统，属于光学成像技术领域。扫频激光器发出的光由1*2宽带光纤耦合器分为两束，一束进入样品臂偏振延迟模块，产生等功率、光程差为ξ的两束正交样品光，探测生物组织，并通过三端口光纤环形器将样品返回的后散射光传输到50/50宽带光纤耦合器处；与另一束进入参考臂偏振延迟模块，产生的等功率、光程差为2ξ的两束正交参考光，干涉后被一个平衡探测器采集。高速数据采集卡直接处理干涉信号实现实时成像；另一通道采集k‑clock信号，通过计算相关性对系统进行相位补偿，提高系统的检测精度。本发明适用于医疗等领域，用以简化系统结构、降低成本、节省数据的处理时间。