一种基于脉冲调制的干涉散射泵浦探测成像系统，包括飞秒激光器、分束镜、非共轴光参量放大器、全反镜、超连续谱产生装置、电控位移台、二向色镜、反射式物镜、凸透镜、单色仪、光电探测器、锁相放大器、窄带滤光片、空间滤波器、互补金属氧化物半导体和计算机等部件。本发明还包括一种基于脉冲调制的干涉散射泵浦探测成像系统。本发明将超快光谱技术与干涉散射成像方法相结合，实现对单颗粒样品的检测，可视化能量载体的传输，分布和弛豫过程。再利用非共轴光参量放大技术调制泵浦/探测脉冲，抑制激子漂白，最大化激发态吸收过程，实现飞秒时间分辨率下的激子共振干涉信号增强，可以提升泵浦探测成像系统的灵敏度。