高速通信技术的飞速发展，对系统内部以及系统之间的连接和交换，提出了高密度、高带宽、低功耗的要求。电互连在高速、大带宽传输上有很多限制，甚短距离(VSR)光互连作为高速、长距离光纤通信和短距离高速电互连之间的桥梁，正成为研究的热点。　　 本文在介绍甚短距离光传输标准的基础上，围绕40Gb/sVSR技术展开研究，包括基于垂直腔体表面发光激光器(VCSEL)列阵光源的高速并行光发射模块的研制，40Gb/sVSR光传输12路并行方案和4路粗波分复用(CWDM)方案电接口信号格式转换的设计和实现，以及对光互连技术在高性能计算机上的应用的探索。本文主要创新和研究内容如下：　　 l、分析了VCSEL阵列的结构特点和工作原理，对VCSEL阵列的特性进行了测试；设计和实现了基于VCSEL阵列的光发射模块的结构和集成技术，完成高速率并行光发射模块所需PCB、外壳等组件的设计与制作；实现高速并行光发射模块的封装，改善了模块的热特性；完成模块和光纤阵列的匹配耦合，成功研制出12信道总传输速率可达40Gb/s的光发射模块，眼图质量较好；同时也提出了新的模块测试方法。　　 2、基于OIF的VSR5-01.0标准，对12路40Gb/s甚短距离光输系统进行研究和电路仿真设计。完成了帧同步、去斜倚、BIP校验、RXDSC等电路功能模块的设计以及系统整体设计。实现了SFI-5电接口的16路2.5Gb/s的STM-256源同步信号和光接口部分12路电信号的格式转换，对系统的硬件进行了选型和初步设计。　　 3、对基于OIF的VSR5-01.0标准建议的40Gb/s CWDM方案的电路进行研究，完成转换电路的帧同步、去斜倚、64B/66B、扰码与解扰等模块的IP设计。该系统SFI-5电接口由16路2.5Gb/s的STM-256源同步信号组成，光接口采用4路l0Gb/s光信号经波分复用后在单模光纤中传输的方式。　　 4、介绍了光互连技术在高性能计算机中的应用和解决方案，对光电混合集成、多芯片组件的封装技术进行了初步的方案设计和探索。