光收发模块作为光电转换的重要器件,在数据中心以及超级计算机为代表的高速通信领域起着至关重要的作用,已广泛应用于大型机架设备间的通信互联。数据量爆棚式的增长,对光模块数据通信速率提出了更高的要求,现有单通道的10G模块XFP、 SFP Plus以及四通道的40G模块QSFP,已经越来越难以满足高速率以及高数据密度的要求。芯片制造技术的进步推动了光模块向高速率以及高信道密度方向的进一步发展,12路CXP模块速率高、体积小、功耗小、集成度高、可靠性好,是当今市场最满足“高速率、高密度”要求的光模块之一。成功研制出CXP模块样品对进一步提高数据通信速率有着重要意义。本文通过应用VCSEL阵列、PIN阵列以及集成驱动芯片等三种技术,提出了高密度阵列集成器件封装的技术方案,并研制出严格遵循CXP多源协议以及IEEE802.3ab协议的CXP光收发模块。第一章简单介绍了数据中心系统以及超级计算机系统,包括其定义、发展现状以及未来的产业规模,同时简要介绍了光模块在该领域的演进过程；第二章介绍了CXP模块主要遵循的规范,包括CXP MSA以及IEEE802.3ba相关指标参数,以及主要应用的技术,包括VCSEL阵列、PIN阵列、集成驱动芯片等三种技术以及高密度阵列集成技术；第三章介绍了高密度阵列集成器件的设计方案,首先从理论上分析了VCSEL与多模光纤的耦合理论,然后讨论了高密度阵列集成器件的两种设计方案,最后对芯片贴装技术进行了研究；第四章介绍了电路设计,包括本设计中涉及的驱动芯片、放大芯片以及管理芯片的相关荚功能与电路结构：第五章为CXP模块的测试与分析,搭建测试平台,对CXP样品进行了全方位的测试,测试结果表明,CXP模块完全满足CXP MSA以及IEEE802.3ba协议要求的各项指标要求