本发明公开了一种水下无线光通信方法及系统，所述方法包括：控制发送端对原始电信号进行预编码和利用光相位调制器对光进行相位调制，以生成光调制信号；将光调制信号通过水下信道发送至接收端；控制接收端对光调制信号进行自相干解调，以将光调制信号转换为原始光信号，并通过光信号探测器将原始光信号转换为原始电信号。本发明能够将电信号转换为光调制信号，不改变光的强度，仅通过光的相位携带信息，区别于传统的通过改变光强以实现调制的方式，通过水下信道传输至接收端，并且接收端利用单光子探测器阵列进行解调处理时可以消除信号在水中传输过程中的各种干扰和损耗，增大信噪比，提高水下无线传输的传输距离、抗干扰能力和稳定性。