本发明涉及一种基于脉冲积分的光采样分析系统，包括：脉冲激光器，产生脉冲激光和与其对应的电采样时钟；相干混频模块，对待测信号光与所述脉冲激光进行相干混频，得到混合光信号；平衡探测模块，对所述混合光信号进行提取，得到模拟电信号；脉冲积分模块，基于所述电采样时钟对所述模拟电信号进行积分，得到数字电信号；信号处理模块，基于所述数字电信号得到所述待测信号光的性能指数。本发明提高了采样数据处理的速度和提高数据处理的精度，进而提高了系统性能，同时降低了噪声的影响，提高了系统的稳定性。