在当今，所有PICs都是以特定应用程序的需求为目标来执行单个或几个功能。开发这些特定应用的PICs（application specific PICs，ASPIC）是昂贵且有风险的，因为它可能需要2-3个设计——制造——测试周期，每个周期长达一年以便达到工作规格。这种缓慢的开发周期对测试新产品技术和经济可行性及其市场潜力是非常不利的。
借鉴于电子工业开发模式和经验，可编程光子链路应运而生。可编程PICs是一种光子芯片，可以在软件中配置为不同的应用程序执行各种功能，从而在更大程度上部署光子学。可编程PICs包括可调谐耦合器和一系列的波导网络，可以在软件中重新配置，以定义不同的功能和输入和输出端口之间的任意链接。现成的可编程PICs可以极大的缩短新光子产品的开发时间和部署成本，因为他们绕过了定制PIC的设计——制造周期。这些芯片实际上是由光子学、电子封装和软件等一整套技术组成的，其生产成本可能比ASPIC更低。
近日，比利时根特大学Wim Bogaerts和Abdul Rahim在IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics上发表综述，题为“Programmable Photonics: An Opportunity for an Accessible Large-Volume PIC Ecosystem”，总结了这些通用可编程PICs的技术要求并讨论了其经济规模。对通用可编程PICs可能发挥作用的应用空间做了定性分析。
一、可编程PICs基本概念
在光子链路中，光通过波导在功能模块之间传输。这些可以被分成两种不同的类别：
一方面是线性定常元件，如beam splitters，wavelength filters，mode filters，polarization rotators以及delay lines，组成的子链路。这些可以用耦合光在波导端口之间的传输矩阵或散射矩阵来描述。
另一方面是其他模块组件，如调制器，光电探测器和放大器。在一个ASPIC中，链路的线性部分是根据需要的功能定制设计的，可以采用静态配置，也可以采用电光调谐来调制其行为功能。
图1所示是可编程PICs将定制的线性链路替换为通用链路，可重新配置以提供所需的连接性，将功能模块与正确的传输/分散矩阵连接在一起。结合网格中的开关和不同拓扑，使它可能定义链路端口之间的任意线性关系。对于这些网状链路，有许多名字，如光子处理器，可重构光子或可编程光子门阵列。
图1b-d展示了这种网格的不同拓扑。在只向前的网格中，光期望从一个方向通过网格传播，并且端口被分割成一组输入和输出。在一个循环网格中，波导被组织在耦合回路或环中，允许从任何多口耦合到任何其他端口。此外，在循环网格中，光路可以用离散延迟进行编码，这使得构建干涉波长滤波器和谐振器成为可能。这两种类型的网格程序通过电可实现调谐耦合器和相移器到期望状态。
