随着网络和数字媒体技术的发展，系统对数据处理、存储和传输能力的要求不断提高。现阶段集成电路互连技术的发展速度远远落后于芯片性能与集成度的增长速率，传统的大规模集成电路金属互连存在诸多问题，譬如信号串扰、带宽约束、高功耗等，难以实现大数据容量传输以及新一代通讯设施等多方面的应用需求。传统的电互连技术已经成为系统性能提高的重要制约因素。而如今新出现了一种互连方式——光互连，由于采用光传输它不存在信号之间的串扰，同时也不需要考虑版图设计时所寄生的电磁干扰和匹配阻抗等问题，且具有更高的信号带宽。这使得新兴的光互连技术成为世界各国的关注焦点。本文主要研究的是光互连系统中不可或缺的电光转换部分，主要分析了作为光互连理想光源的VCSEL激光器的工作原理以及设计理论。并分别针对共阴和共阳极VCSEL激光器分别设计出相对应的电压和电流驱动电路，其中对驱动信号的预先放大是利用电感并联峰化原理拓展电路信号的带宽，电压接口电路采用集成电路差分信号驱动VCSEL激光器，电流接口电路中分析比较了直流耦合、差分驱动以及交流耦合等多种耦合方式，提出了具有更大调制电流的激光驱动电路。论文详细讨论了VCSEL激光器的基本结构原理以及电流驱动电路和电压驱动电路的设计理论、电路实现、仿真分析及版图。仿真采用传统的0.18um CMOS工艺，研究实现了2.5Gbps的传输速率且接口电路功耗低于120mW。