现代光通信技术已经成为人类社会步入信息时代的重要标志。采用甚短距离传输(VSR)技术可以用相对低廉的并行光传输技术来取代昂贵的串行光传输技术,使网络服务商可以在大幅降低成本的同时有效地解决客户在接入点内部传送标准速率的需求。本课题的主要任务是设计适用于VSR4-1.0系统的15Gb/s CMOS单片集成并行传输光接收前端放大器阵列,即设计12路并行传输的光接收前端放大器,每路的速率需要满足1.25Gb/s的要求。电路设计采用了TSMC 0.18μm CMOS工艺。该电路与12路并行光检测器(PD)阵列集成在同一块芯片中。光接收机前端放大电路主要由两个关键电路构成:前置放大器和主放大器。前置放大器把光检测器探测的光电流放大,获得电压信号。在本项目研究中,共源极的跨阻前置放大器被用做前置放大器的最终电路实现结构。由于前置放大器的噪声特性非常重要,本文将在原理上给出其等效输入噪声电流谱密度的计算方法,并通过仿真软件来验证推导的结果。主放大器把前置放大器的输出信号放大到数字逻辑电平,并且保持数字电平的恒定,以实现限幅的功能。本文中的主放大器采用了限幅放大器的形式,其宽带放大单元使用了经过改进的Cherry-Hooper结构以获得足够的增益带宽积。版图设计是电路原理图的物理实现,本文详细阐述了高速芯片版图设计的特点和技巧。利用TSMC 0.18μm CMOS工艺所带有的深N阱和保护环隔离技术,我们能在物理版图上实现12路并行放大器的良好隔离。我们分别设计了单路和12路光接收前端放大器芯片。芯片完成制造后,我们对这两块芯片进行测试,得到了较好的结果。论文由八章组成,包括系统介绍、光接收机介绍、电路设计、版图设计和芯片测试,详细介绍了电路的设计方法和芯片的测试结果。