光纤通信已经成为现代信息网络的主要传输手段之一,随着通信容量不断的提高和通信网络的发展,光收发模块的需求成数量级增长,光模块的先进性、可靠性和经济性也会直接影响到系统设备乃至整个网络的生命力和市场竞争力,尤其是对传输距离远、兼容多速率,应用于CWDM系统的光收发模块需求较为突出。同时为满足通信链路管理的需要,带有数字诊断功能的光收发模块已经日益普遍,其技术也逐渐成熟,通过对光模块的各种参数进行监控,帮助技术人员更快的找出故障位置,减少故障修复时间,提高了通信网络的管理效率,有利于系统的维护。本文以上海光联通讯技术有限公司武汉分公司"2.5G CWDM SFP光收发模块的设计”项目为研究背景,首先介绍了光收发模块的研究背景和发展方向,然后简要介绍了SFP光收发模块的MSA协议的电气接口规定和SFF-8472协议的存储单元、监控参数和校准方式,接着介绍了各组成部分的工作原理、CWDM技术、激光器的驱动方式及耦合方式,分析了本设计方案的各种芯片的选型以及光模块的发射和接收部分的电路设计,并讨论了数字诊断的监控技术包括发射和接收光功率的校准、APD最佳偏压的确定和温度补偿技术、消光比的补偿技术等。论文最后具体介绍了SFP模块的主要测试指标及测试方法,包括发射光功率、消光比、色散代价、接收灵敏度、LOSS告警和抖动性能等。本文设计的SFP光收发模块能达到设计的指标要求,满足MSA协议和SFF-8472协议,能够兼容从155Mbps到2.5Gbps的多种速率,支持32dBm的光链路功率预算,并能在100km的光纤中传输并保证接收灵敏度良好,色散代价可以控制在指标范围内。为验证模块的性能,经过高低温的反复测试,光眼图、消光比、光功率、接收灵敏度和数字诊断的监控参数的各项指标等均能满足设计的要求。