光開關在光網絡中起到十分重要的作用,它不僅構成了波分復用網絡中關鍵設備的交換核心,本身也是光網絡中的關鍵器件。
光纖通信系統中,光開關(Optical Switch,OS)主要用于光路中實現光信號的物理切換或其他邏輯操作,多用于光交叉連接OXC(Optical Cross-connect)技術中作為切換光路的關鍵器件。

基于MEMS技術的2×2端口光開關的原理如圖所示,四根光波導被設置于四個方向,一個豎直的MEMS微鏡被設置成45°角方向。當微鏡未介入光路時,來自波導1和2的光束分別耦合到波導3和4中,端口連接狀態為1→3和2→4,此為直通狀態;當微鏡插入光路時,來自波導1和2的光束經微鏡反射,分別耦合至端口4和3,端口連接狀態為1→4和2→3,此為交叉狀態。

MEMS光開關是 基 于 微 機 電 系 統(micro-electro-mechanical system),采用光學微鏡或光學魏鏡陣列來改變光束的傳播方向實現光路的切換。MEMS光開關原理十分簡單,當進行光交換時,通過靜電力或磁電力的驅動,移動或改變MEMS微鏡的角度,把輸入光切換到光開關的不同輸出端以實現光路的切換及通斷。

光開關具有一個或多個可選擇的傳輸窗口,可分為2×2,1×N,M×N多種端口配置形式。光開關在光纖通信系統中有著廣泛的應用,其實現技術多種多樣,包括:機械光開關、熱光開關、聲光開關、電光開關、磁光開關、液晶光開關和MEMS光開關,等等。其中機械光開關和MEMS光開關是目前應用較為廣泛的兩種光開關。
什么是光開關? 光開關是在一定范圍內將光信號從一個光通道轉換成另一個光通道的器件,具有一個或多個可選擇的傳輸窗口,是實現光交叉連接、 光分插復用、網絡以及自愈保護等功能的核心器件。