本发明提供一种单纤双向传输处理方法及装置，涉及通信技术领域。该方法包括：获取多平面光变换器件传输的第一光信号的光波复振幅空间分布信息和第二光信号的光波复振幅空间分布信息；根据所述第一光信号的光波复振幅空间分布信息和所述第二光信号的光波复振幅空间分布信息，确定所述多平面光变换器件中相位基板的各个相位模板的相位模板图案。本发明的方案，通过确定相位模板图案使得第一信号光的复振幅分布与第二信号光的复振幅分布同时分别满足功率分配和模式复用功能，从而能支持单纤双向传输，在不改动现有无源光网络架构的基础上减小所述第二光信号的上行功率损耗，提升系统的整体性能。