本发明提供一种光电信号处理系统及查打一体激光间质热疗系统。其中，光电信号处理系统中的第一光电转化模块用于将第一常态干涉信号光，和/或第一偏振干涉信号光与第二偏振干涉信号对应转换为对应的电信号。第二光电转化模块用于将第二常态干涉信号光，和/或第三偏振干涉信号光与第四偏振干涉信号对应转换为对应的电信号。显示模块根据所述电信号生成图像信息，以实现兼容多种模态的激光，达到高分辨率和高深度成像。同时，查打一体激光间质热疗系统中的消融控制系统不仅可实现消融，还能形成与光电信号处理系统之间的信息反馈，以使显示模块同步显示图像信息、温度信息和位置信息，利于医生调整消融探针的位置和循环冷却程度，提高手术成功率。