本所的片上集成系统研究方向立足于大规模硅基芯片集成技术,开展硅基光子/电子器件及子系统的集成芯片研究，主要由储涛教授以及杨建义教授的两支硅光研究团队进行相关研究。

团队近年来主要聚焦光通信、光互连、光传感光计算等方向，重点解决国家对于关键光电子器件及芯片的迫切需求。作为国际上第一批开展该方向研究的团队,该方向汇聚了国内本领域研究的顶尖人才,几十年来先后承担了多项国家科技部973、863、 重点专项、重点基金等国家项目以及华为、中兴通讯等企业合作项目,在光电子器件及系统的理论、设计、制作、封装和测试等方面积累了丰富的研究经验，先后成功研制了100G光收发模块、光陀螺仪、光密集波分芯片、大规模光开关阵列芯片、多路可调光延迟系统、混合集成可调谐激光器、可重构光滤波器、光功率监测器及光路反馈控制系统、新型波长解析器件和带宽可调谐滤波器、基于波导光栅的高性能DWDM滤波器、面向微波光子的光调制/探测器件、微波频率测量及倍频芯片、光电探测器等。其中，多种结构与功能被首次提出,多种器件和多项指标达到世界领先水平。