采用非相干光时延四波混频（TDFWM-IL）实验装置，在7 K温度下，利用波长为800 nm的飞秒脉冲激光，观测到掺Er3+玻璃的光子回波效应，发现信号随延时变化的拍频调制结构。根据TDFWM-IL多能级理论，运用其非均匀加宽占主导时的公式拟合实验结果，从最佳拟合获得的退相时间T2=300 fs，这与由相干控制实验测得的相一致。并且研究了调制参数c对相干拍频调制结构的影响。发现样品光子回波拍频调制结构的出现是在低温下，受体系多个激发态子能级相干效应影响。当样品温度逐渐升高，相干拍频调制结构消失，此时样品的光子回波图像特征类似于TDFWM-IL二能级系统。从而为研究低温下稀土材料的相干瞬态光谱提供了一个新的理论依据。