Elk jaar krijgen datacenters steeds meer verkeer te verwerken. Er wordt voorspeld dat tegen 2021 het dataverbruik zal verdrievoudigen in vergelijking met 2016. Hoe kunnen we deze hoeveelheid aan data verzenden en bewerken en tegelijkertijd het energieverbruik laag houden? En hoe kunnen we de datasnelheid verhogen? Optische interconnecties hebben een revolutie teweeggebracht in het telecommunicatieveld: ze laten toe te voldoen aan de eisen van datanetwerken met hoge snelheid en hoge bandbreedte en ze worden reeds ingezet voor datatransmissie over lange afstand en communicatie tussen machines in datacenters. De logische volgende stap om de datasnelheid te blijven verhogen is de schaling van optische interconnecties om elektrische interconnecties te vervangen voor communicatie binnen een chip of tussen verschillende chips. Deze fotonische IC's zijn al gedemonstreerd op platforms op basis van verschillende materialen, zoals III-V-materialen, siliciumnitride (SiN) of silicium-op-isolator (SOI). In dit proefschrift, wordt grafeenintegratie in de fotonica bestudeerd, meer specifiek in modulatoren en fotodetectoren. Ten eerste wordt de ontwikkeling van fabricagerecepten bekeken om grafeen-gebaseerde componenten te produceren waarbij dieper wordt ingegaan op de hiermee gepaard gaande uitdagingen. Na het aanpakken van deze uitdagingen, werd de focus verlegd naar de optimalisatie van grafeen-gebaseerde modulatoren en fotodetectoren aan de hand van theoretische modellen.