一种基于时间透镜成像的光逻辑“非”门运算系统，包括扩码子系统、时间透镜成像反演子系统和缩码子系统，所述扩码子系统实现将“1”变换为“10”，将“0”变换为“01”；所述时间透镜成像反演子系统实现脉冲对的反转，即实现将“10”反转为“01”，将“01”则反转为“10”；缩码子系统实现将“01恢复为“0”，将“10”恢复为“1”。经过系统三个部分的共同作用，实现“1”转换为“0”，“0”转换为“1”的逻辑“非”门运算。本发明不仅可使逻辑“非”运算系统大为简化，也使得运算速率得到大幅度提高。