本发明涉及一种基于有线-无线融合的用于数据中心内部互连的光传输系统及其运行方法，包括两个光模块，每个光模块包括光外差收发模块、自适应偏振解复用模块及电信号处理模块，光外差收发模块包括光发射模块及光接收模块；光发射模块产生的携带信息的光信号及本振信号；自适应偏振解复用模块对携带信息的光信号及本振信号的进行偏振解复用的均衡；光接收模块用于对接收到的光信号进行解复用和解调；电信号处理模块用于对恢复的电信号在传输过程中产生的损伤进行恢复和补偿，还通过训练序列估计出的光纤的传输矩阵。本发明极大的提高了传统的调制技术的比特速率和频谱效率，适用于对速度要求高的数据中心数据传输。