首先，從功能的角度考慮，可以將PIC分為如下兩類。

① 無源PIC，也稱為全光PIC，這種PIC所集成的器件全部是無源光器件，比如光濾波器、光復用/解復用器以及可調光衰減器等，普遍采用平面光波導（Planar Lightwave Circuit，PLC）技術，發展相對成熟。

② 有源PIC，或稱之為光電PIC，這種PIC可以集成諸如激光器、調制器、PIN探測器以及光放大器等有源光器件，同時還可以集成光濾波器、可調衰減器等無源光器件。由于有源PIC往往涉及不同材料的光器件的集成，實現難度較大。因此有源PIC一直到2004年才取得重大突破，將數十個有源與無源光器件集成在一個芯片上，并成功實現了商用。

其次，從PIC的集成度可以將PIC分成以下3類。

① 小規模PIC：通常是指單片集成的功能元器件數量在10個以內的PIC，如集成了調制器的激光器、光收發一體模塊等。小規模的PIC產品已經成熟并取得了廣泛的商用。JDSU與Bookham等業界主流廠家均有成熟的相關產品。

② 中等規模PIC：單片集成的功能元器件數量在10～50個。除了可以是幾種功能元器件的集成之外，還可以是多個波道的并行集成。中等規模的PIC商用產品基本都是集成了無源光器件，還沒有中等規模有源PIC商品的報道。

③ 大規模PIC：單片集成的功能元器件大于50個，通常意味著對每個波長都集成若干個功能模塊，同時實現多個波長的并行集成，比如每個PIC集成10個或者以上的波長信道。已經成熟商用的大規模PIC只有Infinera的PIC產品，圖8-19給出了一種10×10Gbit/s光發送PIC的結構及實物圖。它集成了10個波長信道，每個波長信道均實現了激光器、調制器、可調衰減器等器件的集成。大規模PIC能夠最大程度地實現光子集成，從長遠發展來看，大規模PIC是未來光子集成的發展方向。

根據PIC的基底材料進行分類。現有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/二氧化硅是生產電子集成電路所用的基礎材料，其價格便宜并且性能穩定，加工工藝簡單成熟，成品率高，非常適合規模化生產。但是硅基材料在PIC中應用時卻有3個致命的缺點：一是激光發射效率很低，硅基激光器非常難以實現；二是硅基材料不能夠檢測到1310nm和1550nm波長的光，而這兩個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，無法實現電光調制。雖然有很多的研究機構一直致力于硅基有源光器件的研究，并力爭有所突破，Intel等研究機構也取得了令人矚目的研究成果，硅基材料主要應用于無源PIC（如陣列波導光柵（AWG）等），采用硅基材料的混合集成大規模PIC已經取得一定進展。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制器，其調制帶寬高，調制線性度好，受到了廣泛應用。但是鈮酸鋰晶體不能實現激光激射，也不能作為光探測器，同時，其加工處理工藝也非常復雜，因此對于大規模PIC來說，鈮酸鋰晶體并沒有實際應用的價值。雖然有源光電器件能夠在砷化鎵材料中實現，但是砷化鎵材料的本征帶隙決定了它只能夠在波長為850nm的范圍內工作，因此，采用砷化鎵材料的有源光器件僅適用于局域網，對于長距離、大容量的WDM傳輸系統來說，其應用受到很大限制。僅有磷化銦材料能夠同時集成有源與無源光器件，并且保證其工作波長為目前光通信廣泛使用的1310nm和1550nm波段，同時可以利用成熟的標準化半導體生產工藝實現大規模生產，便于節約成本。利用磷化銦材料，可以同時實現激光發射、探測、光放大以及電光調制，也可以實現波長復用/解復用、可調光衰減器、光開關以及色散補償，因此，這就使得通過磷化銦材料實現大規模單片PIC成為可能。已經商用的Infinera大規模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。混合集成PIC指的是將不同的單個功能的光器件集成在一個器件中。許多常見的光器件都利用混合集成的技術來實現，然而由于材料自身的特性，有源與無源光器件所使用的最佳材料并不一致，各方面物理特性（比如膨脹系數等）以及封裝要求也會有所差別，這樣就使得集成多個分立的元器件并保證器件性能變得非常復雜，尤其是在實現大規模PIC時這個問題更為突出。相比而言，單片集成的PIC通過一種材料實現各種有源、無源的光器件，因此，不會存在各種不同材料之間適配的問題。單片PIC無論是在節能還是在可靠性等方面，相比混合式PIC都具有明顯的優勢。

從上面的分析也可以看出，PIC的關鍵技術主要包括以下幾個方面：一是采用何種材料以及何種工藝來實現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現集成，或者如何在同一襯底材料上實現所有的光器件功能；三是如何提高PIC的大規模生產能力，這將是降低PIC成本和實現大規模應用的關鍵。