Geïntegreerde fotonica technologie maakt het mogelijk grote en complexe fotonische systemen-op-chip te bouwen. Deze circuits, die optische signalen verwerken in golfgeleiders op het oppervlak van een chip, zijn gewoonlijk ontworpen voor een specifieke functie. Mesh circuits bestaande uit onderling verbonden golfgeleiders, afstembare directionele koppelaars en optische faseverschuivers maken echter universeel programmeerbare chips mogelijk die voor meerdere functies kunnen worden herconfigureerd. Er zijn uitdagingen verbonden aan deze programmeerbare chips voor algemeen gebruik. In dit doctoraatswerk heeft Mi Wang enkele belangrijke problemen in verband met programmeerbare chips aangepakt. Ten eerste is de basisbouwsteen - een breedbandige koppelingscomponent - ontworpen. Een dergelijke koppelaar helpt om de bandbreedte van de programmeerbare schakeling te verbeteren. Vervolgens is een tolerante breedbandige en afstembare koppelschakeling voorgesteld, die de belangrijkste bouwsteen voor de programmeerbare circuit vormt. Om de grote FSR en de hogere verliezen in verband met de programmeerbare chip voor algemene doeleinden aan te pakken, is een dubbel ringgeladen MZI-filterontwerp voorgesteld als een universeel programmeerbaar filter. Dit filterontwerp kan worden gebruikt als een pomp-afwijzingsfilter of een optische interleaver.