随着宽带接入的不断普及以及数据业务和语音、视频、图像等多媒体综合业务的蓬勃发展,传统的骨干网(包括局域网、广域网等网络)容量已不能满足需求;这就需要开发出传输容量更大、价格更低廉以及传送更高效的光网络。基于这种情况,万兆光网络一系列标准得以制定;这促使10G光器件、光模块以及光传输系统相关技术得到快速的发展。XFP是一种可热插拔、小型化、串行-串行、数据透明的多速率光发送和光接收一体的光模块,可处理电信业务STM-64、G.709“OTU-2”和数据业务10GE、10GFC。由于XFP其价格低、小型化、可热插拔、与协议无关等优点,被认为是最有前景的10G光模块技术。由于要在很小的面积上集成光检测器、放大器、激光器、驱动器以及各种告警、监测控制信号电路,使技术难度加大;而且数据传输的速率达到10Gbit/s,就必须考虑高速设计带来的信号完整性、电源完整性以及EMC等一系列问题。课题中所做的主要工作如下:1、针对高速电路中的信号完整性和电源完整性等相关理论进行分析,探讨了高速数字互连仿真设计中所用的器件模型和设计工具,提出了XFP光收发模块的设计方法和流程。2、根据对XFP MSA的分析和关键技术的讨论,提出了完整的XFP光模块的设计方案,并采用高速电路仿真设计的方法,完成了硬件电路的设计。3、采用Cadence仿真设计软件,完成了XFP光模块的八层PCB板的仿真和设计工作。4、本课题的实现特点是将SI分析的思想贯穿在整个工程设计过程中。从方案设计、器件选型以及原理图设计就考虑高速设计因素;在PCB基材选择、层叠、阻抗设计、布局和布线等方面就考虑可能会带来的SI和PI因素;同时在这一过程中不断优化和调整,得到最优化的设计方案。在布线阶段,对实际走线进行不断的仿真,解决出现的问题。测试结果表明,设计的XFP光收发模块各项指标达到设计要求。本设计方法既降低了研发成本,又缩短研发时间。