在现代信息网络中,光纤通信占据着主导地位,随着网络的覆盖越来越广和通信容量的不断增加,使得通信链路的管理工作变得复杂。光收发模块是光纤通信网络中的主要器件之一,这就希望光收发模块具有智能化的功能来管理链路。具有数字诊断功能的光收发模块具有一定的智能化,能够为链路提供方便、有效的监测手段,使得管理简单化。本文在此背景下,对带数字诊断监测功能的小型封装可插拔光收发模块进行研究,分析了INF-8077i协议,光模块原理、光模块硬件电路,低层软件和监控软件设计,给出了XFP光模块的设计思路。本文在光模块的收发部分,选用具有时钟数据恢复的芯片,可对信号进行时钟恢复和数据重发,具有硬件电路设计简单与性价比高等特点。在光模块的电源接入设计上,考虑到光模块的热插拔特性和协议对上电时序的严格要求,采用智能化的电源管理芯片对光模块进行保护。为了能更好的对链路进行管理和对模块的监测选用带有高精度的ADC功能的控制芯片对5个DDM参数进行采集和数据处理,并通过温度查询算法,将合适的DAC的值输出用于动态的控制TOSA,同时,控制芯片还要对协议所规定的控制、状态引脚进行定时扫描和处理,用于实现数字诊断功能。在对5个DDM参数校准的研究中,分析了内部校准和外部校准的优劣性以及系统的特性,选用内部校准方式对参数校验。文中还研究了低层软件的从模式下I2C通信,并口模拟I2C的硬件部分,监控软件的主模式下的I2C通信,Flash/EE编程,软件代码优化等。最后,为验证模块的性能,本文给出了光模块几个重要参数的测试方案,通过反复测试和分析,本方案制作的XFP光模块其消光比、眼图及接收灵敏度等几项重要指标均满足协议要求。