本发明公开一种背包式无线光刺激装置及其方法。其装置包括光纤、光纤耦合装置、背包控制电路、激光LED、上位机、相互匹配的无线发射模块和无线接收模块；背包控制电路包括相互电连接的微处理器和光源驱动电路；光纤耦合装置包括外壳、LED连接件、光纤耦合透镜组件和光纤准直器。上位机通过无线发射、接收模块向背包控制电路发送刺激命令，背包控制电路接收刺激命令，并将其由电信号转换成一系列表征光刺激特征的光信号，该光信号通过光纤耦合装置和光纤传入目标动物的光感基因脑区中，实现对光感基因脑区的光刺激作用。本发明为脑机接口系统提供了一种便携、稳定、低功耗、使用方便、距离限制小的光刺激方式，在神经工程领域具广泛的应用前景。