随着大规模集成电路的发展,网络通信数据量的激增,对高速数据传输系统的要求越来越高,传统的基于电互连的片上网络由于集成过多的IP核会导致高功耗、易受电磁干扰、高传输时延等问题,限制着未来多核处理器的发展。相对比电互连片上网络,光互连片上网络由于带宽大、传输速度快、不易受电磁干扰等优点,逐渐受到科研院校的关注,但在数据量小、路由距离较近的情况下,光互连片上网络的优点无法弥补光电转换过程和链路配置带来的消耗。因此,将电互连片上网络与光互连片上网络相结合,研究光电互连网络具有重要意义。本文重点对光电互连网络的接口和路由控制器进行研究,设计了光电互连网络的资源网络接口和光电接口,并设计路由控制器用于链路的配置和释放。在研究光电互连网络的基础上,利用FPGA（Field Programmable Gate Array）作为平台设计基于Mesh结构的光电互连网络,并实现网络的数据传输。首先设计光电互连网络的接口,设计资源网络接口用于对数据包的路由信息进行分析,实现对资源节点数据包的传输方式判定;然后设计光电接口用于实现光信号和电信号之间的转换,采用FPGA的高速串行收发器作为物理层结构,利用Aurora协议对高速串行收发器进行互连和配置,实现数据的并串转换,再通过连接SFP（Small Form-factor Pluggable）实现光电接口。此外,设计路由控制器用于实现对光路由器的链路配置和链路释放完成数据传输,路由控制器分为五个控制端口和光路由器控制模块、占用请求处理模块、交换开关。设计控制端口和交换开关用于数据包的译码和传输,设计光路由器控制模块用于保存和消除光路由器控制信号,设计占用请求模块用于判断路由控制器的状态,利用Verilog HDL对各模块进行设计,并在Modelsim上对路由控制器各模块和路由控制器层进行功能仿真测试。最后为验证光电互连网络系统的功能,本文采用Xilinx的VC707和VC709开发平台对光电互连网络进行验证,实现数据包从源资源节点发出通过光纤传输到目的资源节点,同时分析光电互连网络的数据传输时延、吞吐率、误码率、网络功耗、资源消耗等性能指标,测试结果表明光电互连网络相对比电互连片上网络在功耗和资源消耗上有所增加,但网络的其它性能指标得到了较大的提升。