定義：
具有光學功能的集成回路

光子集成回路（也被稱為平面光波回路，或者集成光電裝置）是指其中存在一些光學器件（通常也存在電子器件）集成在其回路中。這一裝置采用的技術為集成光學技術。光子集成回路通常制備在二氧化硅，硅或者非線性晶體材料例如鈮酸鋰的襯底上。襯底材料對這一技術產生一定的限制： 

1. 硅基二氧化硅集成光學建立在硅片上，會用到許多成熟的微電子技術。二氧化硅波導可以得到耦合器，濾波器（用于波分復用中的復用器和解復用器），功率分束器和合束器，甚至具有光學增益的有源器件。還可以與光纖連接。 

2. 一個的熱點領域是硅光子學，直接采用硅芯片實現光子學功能。 

3. 已經實現商用的光子集成回路是基于磷化銦（InP）的技術，通常用于光纖通信中。 

4. 可以用二氧化硅玻璃（熔融二氧化硅）制備波導，采用與化學過程和摻雜物內擴散相關的光刻技術，或者采用激光微加工技術。后者可以制備遠離表面的波導結構（嵌入式波導），因此可以實現三維回路的設計。放大器和激光器采用稀土摻雜玻璃得到。 

5. 鈮酸鋰（LiNbO3）是一種非線性晶體材料可用于具有非線性功能的裝置中，例如，電光調制器或者聲光換能器。在鈮酸鋰沉底上可以制備波導結構，例如，通過質子數交換或者鈦內擴散，都是利用的光刻技術。摻雜稀土離子可以得到放大器和激光器。而該材料的雙折射效應可以實現偏振控制，因此可以用于濾波等。然而，雙折射導致很難得到與偏振無關的器件，而光纖通信通常需要器件與偏振態無關。 

光子集成回路不僅可以集成相同器件組成的陣列，還可以包含復雜的回路的結構。但是，由于一些原因目前能實現的復雜結構還不能像電子集成回路那么復雜。主要的應用領域是光纖通信，尤其是光纖網絡，也可以應用到光學傳感和測量學中。 
具有小模式面積和大模式面積器件間的重要區別： 

1. 一些波導結構（采用絕緣硅片技術）具有強的束縛，有效模式面積很小，這樣在很大的彎曲時也不會有附加的彎曲損耗。因此適合應用在集成化程度高的芯片中。但是這種器件與偏振有關，因此具有很強的雙折射。原則上需要進行偏振不敏感的設計，但又會引入加工公差。 

2. 其它的波導結構對光束縛弱，但是可以是偏振不敏感的。然而，這種波導不能承受強烈的彎曲，因此不能應用于很高集成度的情況。