高速宽带光模块是实现光信号处理、构成各类小型化高集成度片上光子系统和管网络的核心部件，在通信设备中的主要功能是完成光电转换和电光转换，包括发射部分和接收部分，发射部分主要将电信号转换为光信号，接受部分主要将光信号转换为电信号。随着40G、100G高速模块的发展，光模块向着高速率、低功耗、小型化、可插拔的方向快速发展。光电器件和模块是一个光和电相互作用、相互交换能量的整体，封装后的模块包括许多电子学、电子学元部件，元部件之间相互影响，存在着电磁兼容、震动、热状态等许多可靠性问题。
随着数据流量的指数增长，组件集成度和功号越来越高，热设计和热管理迅速成为ICT行业关键的领域之一。除了热问题外，光模块传输速率加快，模块设备的种类和数量日益增加，使得电磁环境越来越复杂，越来越多地涉及电磁干扰（EMI）问题。EMI是有光收发模块内部的电子元器件产生的电磁噪声，以模块发射电磁波的形式表现。为减少电磁污染，保持良好的电磁环境，光模块的电磁兼容性能显得尤为重要。一方面设备集成度的提高，有限空间里的热密度也相应提高，构成模块多芯片组件的热设计技术必须与其高集成度、立体化、微小型化技术同步发展，这就需要开发新的热设计方案；另一方面，光学器件和电学器件的热分布不同，所以光学器件和电学器件完全不同的温度和温度控制要求也是一个挑战。
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