光子集成電路（PIC）或集成光路是一個包含兩個或更多光子元件的微芯片，形成一個功能電路。這種技術可以檢測、產生、傳輸和處理光。積體光學利用光子（或光的粒子），而不是電子集成電路利用的電子。兩者之間的主要區別是，光子集成電路為通常在可見光譜或近紅外（850-1650納米）的光學波長上施加的信息信號提供功能。

與光學元件相比，集成光學的優點是xxx減少了光波導的尺寸，更穩健的光學對準，即由制造過程本身進行的對準，以及由平面加工的大規模并行性所帶來的低成本。

商業上使用最多的光子集成電路材料平臺是磷化銦（InP），它允許在同一芯片上集成各種光學活性和無源功能。光子集成電路的最初例子是簡單的2節分布式布拉格反射器（DBR）激光器，由兩個獨立控制的器件部分組成--一個增益部分和一個DBR鏡部分。因此，所有現代單片可調諧激光器、廣泛可調諧激光器、外部調制激光器和發射器、集成接收器等都是光子集成電路的例子。截至2012年，這些設備在單個芯片上集成了數百種功能。貝爾實驗室在這一領域進行了開拓性的工作。InP光子集成電路最引人注目的學術中心是美國加州大學圣巴巴拉分校、荷蘭的埃因霍溫科技大學和特文特大學。

2005年的一項發展表明，盡管硅是一種間接帶隙材料，但它仍然可以通過拉曼非線性產生激光。這種激光器不是電驅動的，而是光驅動的，因此仍然需要進一步的光學泵浦激光源。

光子學是檢測、生成和操縱光粒子（光子）的科學。根據量子力學和愛因斯坦在1905年首次提出的波粒二象性概念，光既是一種電磁波，也是一種粒子。光的運行環境決定了觀察到的光的性質。例如，通過透鏡彎曲的光是一種波的形式，而在光纖中，光是以光子的粒子形式存在的，它不帶有質量和特定的能量。

使用電氣元件的集成電路在20世紀40年代末和50年代初首次被開發出來，但直到1958年才開始商業化。當激光器和激光二極管在20世紀60年代被發明時，"光子學 "一詞就被更多地用來描述應用光來取代以前通過使用電子技術實現的應用。

到20世紀80年代，光子學通過其在光纖通信中的作用獲得了牽引力。在這十年的開始，代爾夫特理工大學的一個新研究小組的助理Meint Smit開始在集成光子學領域進行開拓。他因發明了陣列波導光柵（AWG）而備受贊譽：這是現代互聯網和電話數字連接的核心部件。斯米特獲得了多個獎項，包括ERC高級資助，光電子學的Rank獎和LEOS技術成就獎。

由于Meint Smit和Ton Backx在過去幾十年中的開創性工作，荷蘭的集成光子學領域已經崛起。Backx被任命為荷蘭獅子騎士勛章，以表彰他在改革埃因霍溫科技大學電氣工程系以及創建光子集成研究所和PhotonDelta方面的作用。

2022年10月，在哥本哈根的丹麥技術大學進行的一項實驗中，一個光子芯片在一條超過7.9公里長的光纜上傳輸了1.84 petabits的數據。首先，數據流分為37個部分，每個部分都被送入光纖電纜的一個獨立核心。接下來，每個通道被分成223個部分，與整個光譜中的等距光峰相對應。

與硅是主要材料的電子集成不同，系統光子集成電路由各種材料系統制成，包括電光晶體，如鈮酸鋰、硅上硅、絕緣體上硅、各種聚合物和用于制造半導體激光器的半導體材料，如GaAs和InP。