一种基于自相位调制效应的瞬态信号光模数转换系统，包括激光器，激光器的输出端经可调衰减器与第一环形器的输入端连接，第一环形器的第一输出端经第一色散介质和第一法拉第旋转镜连接，第一环形器的第二输出端经偏振控制器与双臂单端输出电光调制器的输入端连接，微波信号经混合耦合器分成两路后接双臂单端输出电光调制器，双臂单端输出电光调制器的输出端接第二环形器的输入端，第二环形器的第一输出端经第二色散介质和第二法拉第旋转镜连接，第二环形器的第二输出端依次经光纤放大器、光电探测器和电模数转换器相连。本发明可以节省色散介质的长度，降低成本，减少色散介质中的损耗。