首先，從功能的角度考慮，可以將PIC分為如下兩類。

① 無(wú)源PIC，也稱為全光PIC，這種PIC所集成的器件全部是無(wú)源光器件，比如光濾波器、光復(fù)用/解復(fù)用器以及可調(diào)光衰減器等，普遍采用平面光波導(dǎo)（Planar Lightwave Circuit，PLC）技術(shù)，發(fā)展相對(duì)成熟。

② 有源PIC，或稱之為光電PIC，這種PIC可以集成諸如激光器、調(diào)制器、PIN探測(cè)器以及光放大器等有源光器件，同時(shí)還可以集成光濾波器、可調(diào)衰減器等無(wú)源光器件。由于有源PIC往往涉及不同材料的光器件的集成，實(shí)現(xiàn)難度較大。因此有源PIC一直到2004年才取得重大突破，將數(shù)十個(gè)有源與無(wú)源光器件集成在一個(gè)芯片上，并成功實(shí)現(xiàn)了商用。

其次，從PIC的集成度可以將PIC分成以下3類。

① 小規(guī)模PIC：通常是指單片集成的功能元器件數(shù)量在10個(gè)以內(nèi)的PIC，如集成了調(diào)制器的激光器、光收發(fā)一體模塊等。小規(guī)模的PIC產(chǎn)品已經(jīng)成熟并取得了廣泛的商用。JDSU與Bookham等業(yè)界主流廠家均有成熟的相關(guān)產(chǎn)品。

② 中等規(guī)模PIC：?jiǎn)纹傻墓δ茉骷?shù)量在10～50個(gè)。除了可以是幾種功能元器件的集成之外，還可以是多個(gè)波道的并行集成。中等規(guī)模的PIC商用產(chǎn)品基本都是集成了無(wú)源光器件，還沒(méi)有中等規(guī)模有源PIC商品的報(bào)道。

③ 大規(guī)模PIC：?jiǎn)纹傻墓δ茉骷笥?/span>50個(gè)，通常意味著對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)都集成若干個(gè)功能模塊，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)波長(zhǎng)的并行集成，比如每個(gè)PIC集成10個(gè)或者以上的波長(zhǎng)信道。已經(jīng)成熟商用的大規(guī)模PIC只有Infinera的PIC產(chǎn)品，圖8-19給出了一種10×10Gbit/s光發(fā)送PIC的結(jié)構(gòu)及實(shí)物圖。它集成了10個(gè)波長(zhǎng)信道，每個(gè)波長(zhǎng)信道均實(shí)現(xiàn)了激光器、調(diào)制器、可調(diào)衰減器等器件的集成。大規(guī)模PIC能夠最大程度地實(shí)現(xiàn)光子集成，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，大規(guī)模PIC是未來(lái)光子集成的發(fā)展方向。

根據(jù)PIC的基底材料進(jìn)行分類?，F(xiàn)有PIC所采用的基底材料主要包括磷化銦（InP）、砷化鎵（GaAs）、鈮酸鋰（LiNbO3）、硅以及二氧化硅。首先，硅/二氧化硅是生產(chǎn)電子集成電路所用的基礎(chǔ)材料，其價(jià)格便宜并且性能穩(wěn)定，加工工藝簡(jiǎn)單成熟，成品率高，非常適合規(guī)?；a(chǎn)。但是硅基材料在PIC中應(yīng)用時(shí)卻有3個(gè)致命的缺點(diǎn)：一是激光發(fā)射效率很低，硅基激光器非常難以實(shí)現(xiàn)；二是硅基材料不能夠檢測(cè)到1310nm和1550nm波長(zhǎng)的光，而這兩個(gè)波段正是光通信所采用的波段；三是由于硅基材料本身的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)電光調(diào)制。雖然有很多的研究機(jī)構(gòu)一直致力于硅基有源光器件的研究，并力爭(zhēng)有所突破，Intel等研究機(jī)構(gòu)也取得了令人矚目的研究成果，硅基材料主要應(yīng)用于無(wú)源PIC（如陣列波導(dǎo)光柵（AWG）等），采用硅基材料的混合集成大規(guī)模PIC已經(jīng)取得一定進(jìn)展。其次是鈮酸鋰晶體，鈮酸鋰晶體主要用于制作高性能的電光調(diào)制器，其調(diào)制帶寬高，調(diào)制線性度好，受到了廣泛應(yīng)用。但是鈮酸鋰晶體不能實(shí)現(xiàn)激光激射，也不能作為光探測(cè)器，同時(shí)，其加工處理工藝也非常復(fù)雜，因此對(duì)于大規(guī)模PIC來(lái)說(shuō)，鈮酸鋰晶體并沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值。雖然有源光電器件能夠在砷化鎵材料中實(shí)現(xiàn)，但是砷化鎵材料的本征帶隙決定了它只能夠在波長(zhǎng)為850nm的范圍內(nèi)工作，因此，采用砷化鎵材料的有源光器件僅適用于局域網(wǎng)，對(duì)于長(zhǎng)距離、大容量的WDM傳輸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用受到很大限制。僅有磷化銦材料能夠同時(shí)集成有源與無(wú)源光器件，并且保證其工作波長(zhǎng)為目前光通信廣泛使用的1310nm和1550nm波段，同時(shí)可以利用成熟的標(biāo)準(zhǔn)化半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，便于節(jié)約成本。利用磷化銦材料，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射、探測(cè)、光放大以及電光調(diào)制，也可以實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)復(fù)用/解復(fù)用、可調(diào)光衰減器、光開關(guān)以及色散補(bǔ)償，因此，這就使得通過(guò)磷化銦材料實(shí)現(xiàn)大規(guī)模單片PIC成為可能。已經(jīng)商用的Infinera大規(guī)模PIC采用的就是磷化銦材料。

最后，與劃分電子集成電路一樣，還可以將PIC分為單片集成PIC和混合集成PIC?；旌霞?/span>PIC指的是將不同的單個(gè)功能的光器件集成在一個(gè)器件中。許多常見的光器件都利用混合集成的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，然而由于材料自身的特性，有源與無(wú)源光器件所使用的最佳材料并不一致，各方面物理特性（比如膨脹系數(shù)等）以及封裝要求也會(huì)有所差別，這樣就使得集成多個(gè)分立的元器件并保證器件性能變得非常復(fù)雜，尤其是在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模PIC時(shí)這個(gè)問(wèn)題更為突出。相比而言，單片集成的PIC通過(guò)一種材料實(shí)現(xiàn)各種有源、無(wú)源的光器件，因此，不會(huì)存在各種不同材料之間適配的問(wèn)題。單片PIC無(wú)論是在節(jié)能還是在可靠性等方面，相比混合式PIC都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

從上面的分析也可以看出，PIC的關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面：一是采用何種材料以及何種工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)PIC；二是不同的光器件往往使用不同的襯底材料，如何將不同材料的光器件實(shí)現(xiàn)集成，或者如何在同一襯底材料上實(shí)現(xiàn)所有的光器件功能；三是如何提高PIC的大規(guī)模生產(chǎn)能力，這將是降低PIC成本和實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。