光子 晶片的工作原理主要 基於光子 學和半 導 體光子 學，涉及 將光子器件集成在 晶片上，以 實 現光 電子集成。 這些器件 包括光 發射器、光接收器、光放大器、光 調製器等，它 們可以 將 電信 號 轉 換 為光信 號， 並 對光信 號 進行 調製、放大、接收等 處理。
在光子 晶片中，光信 號主要通 過光波 導 進行 傳 輸， 這是一 種 類 似於 導 線的 結 構，能 夠引 導光 線在 晶片 內部 傳 輸。光波 導利用光的全反射 現象，使光 線在 晶片 內部保持 傳 輸 狀 態， 這 種方式支持高速、 遠距 離的信息 傳 輸，且衰 減小，抗 干擾性 強。光波 導可以 採用不同的材料和 結 構，如 矽、氮化 矽等，其尺寸如波 導 寬度和厚度也可以根 據需要 進行 調整，以 最佳化光信 號的 傳 輸和 處理。
光子 晶片的核心 組成部分 還 包括光源，如 雷射器，它通 過 電激 勵源方式工作，利用半 導 體材料作 為增益介 質。 當注入 電流 時， 電能激 發光 學 諧振放大 選模， 從而 輸出 雷射， 實 現 電光 轉 換。
光子 晶片的工作 過程可以分 為 三個主要步 驟：光 發射、光 傳 輸和光 檢 測。首先，光源 將 電信 號 轉 換 為光信 號；其次，光波 導 將光信 號在 晶片 內 傳 輸；最 後，光探 測器 將光信 號 轉 換 為 電信 號。整 個 過程中，光的 傳 輸和 處理均在 晶片 內部完成，因此光子 晶片具有高度的集成度和 複雜度。