本发明公开了一种光纤非线性均衡方法及系统。该方法包括：截取光纤发射端和接收端的数据，并且对发射端的数据进行星座点标签映射处理，构建训练集和测试集；对所述训练集和所述测试集进行处理；构建CNN‑BiGRU神经网络模型；通过处理后的训练集对所述CNN‑BiGRU神经网络模型进行训练；通过训练好的CNN‑BiGRU神经网络模型对接收端的数据进行补偿，实现光纤非线性均衡。本发明通过搭建CNN与BiGRU结合的神经网络模型，将训练数据序列输入其内进行神经网络模型的训练，并使用测试数据对模型训练效果进行评估，每个时间步保存当前训练效果最好的模型，从而实现光纤非线性均衡。