近几年来,大规模集成电路的集成密度越来越高,对单位面积上的传输带宽的需求也日益增加。受限于自身带宽有限、并行串扰和功耗大等不可克服的弱点,传统的电互连已经很难满足这一日益增长的需求。与之相反的是,光互连由于其高带宽、无串扰、低损耗等优势,将很可能取代电互连,成为未来通信中的高密度的芯片互连方式。因此,芯片间光互连开始越来越多的受到业界的青睐,成为近年来发展的热点。本论文主要研究光互连与电互连的传输性能,基于4路并行光传输平台,开发出具有定量比较光互连与电互连的传输能力的演示以及验证平台。平台通过承载16点以及32点的大规模并行FFT计算,能够通过实验演示光互连与电互连的传输能力。通过理论仿真和实验演示,本文验证了并行光互连相比电互连的优越性。此外,本文对芯片互连网络进行深入研究,设计构建了两种基于微谐振器的新颖的光芯片互连网络交换单元。与当前主流研究方向的交换单元相比,这两种交换单元分别减少了至少12%及32%的关键构成器件——微谐振器的使用,从而能够有效地减小面积,降低功耗。全文共为分五个章节进行讨论。第一章对当前并行光互连的研究背景、研究现状、国内外研究进展进行了调研与分析。第二章介绍了整个演示方案的设计思想、设计流程和最终的解决方案。第三章着重从并行FFT演示方案的设计以及整个演示案例实验及仿真结果进行了详细的描述和分析。第四章对光互连理论进行研究,讨论基于微谐振器的芯片光互连交换单元的设计并评估其性能。最后,第五章对全文进行总结。