本发明公开了一种基于迁移学习的光学定位系统及其节点位置估计方法，光学系统包括多个通信节点，且每个通信节点包括发射节点和接收节点；所述接收节点包括多个光学接收器，且多个光学接收器呈圆形多层分布，并从内层到外层的光学接收器成倍数增加。位置估计方法包括建立接收节点的光学接收器坐标系，计算出每个光学接收器的RSS值，并根据所得RSS值建立卷积神经网络定位模型，建立迁移学习算法架构，通过所建立的迁移学习算法架构统计损失函数，通过BP算法和优化器最小化损失函数来更新模型参数，进行精确定位。本发明通过提供一发多收的水下激光通信场景和节点结构，克服集中式网络定位方案存在的可扩展性及鲁棒性和实时性差、成本高等问题。