液晶技術和MEMS技術使可重新編程光子集成電路（PIC）成為可能，這些PIC能夠支持多種功能，并顯著加速未來光子芯片的開發周期。

電子電路非常適合執行快速計算，而光子學器件則是信息通訊的理想選擇。不過，后者的一個主要缺點，是新型光子集成芯片的開發過程比較緩慢且成本高昂，阻礙了廣泛使用。如果光子芯片能夠針對不同的應用進行重新編程，將大大降低開發成本，縮短上市時間，并提高其使用的可持續性。

可編程光子芯片需要大量高效的電光執行器來切換、分離及過濾通過它們的光信號。通過引入MEMS以及基于液晶的解決方案，研究人員現在正在開發用于大規模可重構PIC的低功耗構建模塊。這種多功能PIC有望加速在生物傳感、醫療技術和信息處理等行業的應用。

上圖根據所能實現的相移效應的速度和相對大小展示了各種方案。多種驅動機制可以在光子電路平臺中實現相移。理想的移相器應具有低功耗、低光學損耗、短光學長度以及小占位面積。

更強的機制通常要求更小的占位面積或長度來包括相移。

現場可編程門陣列（FPGA）等多用途可編程電子器件，一直是消費電子創新的關鍵使能者。光子學需要具有類似應用模式的芯片：購買通用的現成芯片，然后對其進行配置以執行所需要的光學功能。

這樣的可編程光子芯片可以將創新光子器件的原型制作時間從幾年大幅縮短到幾個月甚至幾周。這將極大地促進光子芯片的廣泛應用和普及。

審核編輯：劉清