本发明公开了一种多级放大增益平坦和非线性功率转移联合优化方法及系统，涉及高速光通信技术领域。包括：建立包含掺饵光纤放大器EDFA和受激拉曼SRS非线性功率转移效应的多跨段实际高速光纤传输信道模型，模拟偏振复用高阶正交幅度调制QAM信号在密集型波分复用DWDM光传输系统中的传输特性步骤、建立深度确定性策略梯度DDPG强化学习算法模型步骤、将DWDM光纤通信系统模型和DDPG算法加入到强化学习代码中步骤、对建立的强化学习模型进行调试步骤、波长选择开关WSS联合调控DWDM功率步骤。本发明有助于实现不同参数变化下的动态均衡，实现更高的SNR并提高光传输干线的整体性能，更具有普遍性。