디지털 상향 샘플링없는 크래머스 크로닉 기반의 광 수신 장치 및 광 신호 처리 방법이 개시된다. 크래머스 크로닉(Kramers Kronig) 기반의 광 신호 처리 방법에 있어서, 광 송신 장치에서 전송된 광 신호를 광섬유를 통해 수신하는 단계, 상기 광섬유를 통해 수신된 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호의 세기를 측정하는 단계, 측정된 상기 전기 신호의 세기를 기반으로 크래머스 크로닉(Kramers Kronig) 기법의 업샘플링(upsampling)요구 연산을 업샘플링(upsampling)비요구 연산으로 근사화시키는 단계, 및 상기 근사화를 통해 계산된 획득한 광 신호를 복조(demodulation)을 수행하여 상기 광 송신 장치에서 전송한 광 신호를 복원하는 단계를 포함할 수 있다.