光電集成芯片，也稱為光電集成電路（Optoelectronic Integrated Circuit，簡稱OEIC），是一種將光電器件和電子器件集成于同一芯片上的技術。它利用光電效應將光信號轉換為電信號，或將電信號轉換為光信號，實現光與電之間的轉換和傳輸。

光電集成芯片的核心在于其內部的光電器件和電路結構。當光信號進入芯片時，首先會被光電探測器接收并轉換為電信號。這一轉換過程利用了光電效應，即光能量被材料吸收后激發出電子，從而產生電流。這種轉換使得光信號能夠在芯片內部以電信號的形式進行傳輸和處理。接下來，電信號會在芯片內部的電路結構中進行處理，這些電路結構由微納尺度的電子元件組成，包括晶體管、電阻、電容等。它們根據設計好的電路邏輯，對電信號進行放大、濾波、調制等操作，以實現特定的功能。處理后的電信號如果需要再次轉換為光信號輸出，就會經過電光轉換器。電光轉換器利用電光效應，將電信號轉換為光信號。這樣，經過光電集成芯片處理后的光信號就可以繼續傳輸到下一個設備或系統中。

光電集成芯片在通信、傳感、測量和檢測等領域具有廣泛的應用。在通信領域，它可以用于光纖通信、光無線通信以及光存儲等，實現高速、大容量的數據傳輸。在傳感領域，光電集成芯片可用于光學傳感和光電傳感，實現對環境光強度、物體位置或運動狀態等的感知與控制。此外，它還可以用于精確測量光信號的參數，如光功率、光強度、光譜分析等，在科學研究、工業生產以及醫療診斷等領域發揮重要作用。

光電集成芯片具有微小尺寸和高度集成的特點，可以實現多種光電功能在一個芯片上集成，節省空間、降低功耗，并便于大規模生產和應用。同時，它還具有高靈敏度和快速響應的特性，能夠對微弱的光信號進行快速、準確的檢測和處理。

綜上所述，光電集成芯片是一種實現光電轉換和多種光電功能集成的先進技術，在多個領域具有廣泛的應用前景。