Un circuito ottico integrato (IC) è un circuito elettronico, chip o microchip compatto che elabora la luce direttamente per eseguire varie funzioni di comunicazione. I vantaggi nell’utilizzo di un circuito integrato ottico includono la velocità massima dei dati più elevata che può essere inviata su un collegamento ottico rispetto ad altri mezzi e l’assenza di danni dovuti a interferenze naturali e artificiali e alle energie transitorie. Queste energie includono emissioni elettromagnetiche e scariche elettrostatiche dalle nuvole osservate come fulmini e viste come impulsi elettromagnetici (EMP) da circuiti elettrici ed elettronici.
Il circuito ottico integrato utilizza vari tipi di componenti elettronici come semiconduttori che fungono da sorgenti ottiche, modulatori ottici e rilevatori ottici. L’intensità della luce da una sorgente ottica può essere controllata per portare il messaggio all’estremità di un cavo ottico. Per trasportare un segnale analogico, l’intensità della luce inviata può essere variata in proporzione al livello istantaneo del segnale analogico. Ad esempio, negli estensori di copertura radio che rendono disponibili i segnali radio in spazi ristretti come diversi piani interrati sotto il livello del suolo, un sistema radio può fornire una versione ottica dei segnali radio che possono essere inviati a diversi chilometri tramite un cavo ottico.
I sistemi che supportano le comunicazioni tramite telefoni cellulari utilizzano varie apparecchiature di comunicazione digitale a banda larga, che possono essere cablate, wireless o basate su fibra. Il circuito integrato ottico viene solitamente utilizzato per comunicazioni basate su fibra che utilizzano fibre monomodali o multimodali. Invece di un singolo segnale ottico, le fibre multimodali utilizzano due o più segnali ottici sulla stessa fibra ottica. Le fibre ottiche sono in realtà costituite da un materiale di vetro leggermente flessibile che consente il passaggio della luce con perdite minime. Questa caratteristica rende le comunicazioni in fibra ottica ideali per lunghi tratti di cavo, in molte posizioni controllate.
Il circuito integrato ottico viene utilizzato per apparecchiature di comunicazione dati per computer e altri dispositivi digitali. Per velocità dati fino a poche centinaia di milioni di bit al secondo (mbps), i mezzi di comunicazione cablati e wireless possono essere pratici, ma per velocità più elevate la comunicazione tra i nodi è più pratica con le comunicazioni dati ottiche ad alta velocità. Ad esempio, molti switch di rete locale (LAN) sono interconnessi con collegamenti in fibra ottica. Il tasso di errore di bit (BER) per i collegamenti in fibra ottica è il più basso tra le possibili opzioni disponibili.
I collegamenti radio wireless possono subire un sbiadimento del segnale e interferenze che possono portare a un aumento del BER. I cavi possono subire una degradazione del segnale a causa di un accoppiamento indesiderato tra i segnali in cavi separati, un evento chiamato diafonia. I collegamenti in fibra ottica sono privi di interferenze e diafonia. L’attrezzatura per i collegamenti in fibra ottica, tuttavia, può essere più costosa.