随着4G时代的到来,移动通信、云计算、物联网和视频业务等大带宽互联业务大量普及,导致光通信骨干网的带宽压力与日俱增,大幅度提升光通信网络的传输容量势在必行。对于目前的DWDM传输系统,可以利用100Gbps光纤通信技术提升传输的信道容量。100G光模块,作为100G光纤通信的核心,由于技术复杂导致成本依然很高,这个问题一定程度上制约了100G光模块技术的发展。本文100G长距离CFP光模块的研究,旨在解决上述的问题,实现40Km无中继的光信号传输,减少基站的建设成本,推动光通信行业的发展。本文主要研究的实现100G CFP ER4光模块的解决方案,主要技术涉及波长锁定、功率均衡、TEC控制以及接口速率转换等。同时,本文提出一种控制级联光功率调节单元的方法,该方法是基于串联调制光功率调节单元的基础上提出的。基于上述方法,对传统的VOA+SOA的设计方案进行了改进,实现接收端接收光功率的快速有效调节。本文首先通过介绍100G CFP ER4光模块的研究背景,明确100G CFP ER4光模块的研究意义;同时,分析业内响应度最高的两种解决方案,从中选取最合适的方案并结合CFP MSA、IEEE802.3ba协议确定本文的实现目标。接下来,确定100G CFP ER4的总体设计方案,分别从接收端和发射端二个方面给出了具体的实现方案,结合控制级联光功率调节单元的方法和ATC温控算法对传统光模块的控制方案进行改进,实现光模块的智能化控制。对100G CFP ER4光模块进行了全面的测试,测试结果表明各项指标均能满足产品的要求。在本文的最后部分,对全文进行了总结,提出了课题中待解决和优化的问题。