随着集成电路技术的飞速发展，芯片特征尺寸越来越小，芯片速度越来越快，而传统的电互连方式因存在串扰、功耗以及带宽等因素的限制，面临着难以满足高性能芯片要求的困境。光互连因其本身具有的抗干扰、低功耗及高带宽等特性，将成为未来芯片间(内)互连的主要连接方式之一。在芯片间光互连系统中，光接收机主放大器与光波导是其重要的组成部分。本文主要完成了基于0.35μm CMOS工艺的主放大器电路设计、前端仿真分析，同时在研究光波导理论的基础上完成了矩形Y分支光波导的仿真分析。主放大器主要有自动增益控制电路与限幅放大电路两种实现方式，因限幅放大电路具有电路设计简单、芯片面积小及功耗低等优点，本文选取限幅放大电路作为主放大器的电路结构。因0.35μm CMOS工艺的特征频率fT最高为13.5GHz，为实现2.5Gb/s的传输速率，必须对电路进行带宽扩展。采用有源负反馈技术及fT倍增技术扩展电路带宽，通过Cadence Spectre对电路进行仿真分析，电路小信号增益为37.39dB，-3dB带宽为1.75GHz，通过对电路眼图的分析表明电路同时具有较好的性能，电路可以良好的工作在2.5Gb/s的工作速率上。在对光波导进行理论分析的基础上，本文主要对波导损耗进行了研究分析。基于有限差分光束传输法，论文通过BeamPROP仿真软件对矩形Y分支光波导进行了仿真，并对波导损耗进行了分析，为波导的进一步研究以及实际制作打下了良好的基础。