工作原理： 在兩個光波導臂的電極上分別加上電壓V和-V，各產(chǎn)生相應電場E1和E2。因此波導臂所產(chǎn)生的折射率變化為： 對于對稱型M-Z干涉儀，L1=L2=L，兩臂的相位差為： 令Df＝p時的電壓為半波電壓： 兩臂的相位差可以表示為： 設①端輸入的電場強度為E1,從③、④端輸出的信號的電場強度為E3 、E4,利用耦合器的傳輸方程，可得 ③、④端的透過率為： 不加電壓時，V=0，T3=0，T4=1；加半波電壓Vp時，T3=1, T4=0，實現(xiàn)了開關作用。偏振強度調(diào)制型光開關 由電光相位調(diào)制器、起偏器P和檢偏器Q組成 該功率器件的功率轉(zhuǎn)變比為 3 熱光開關 熱光開關和電光開關的結(jié)構可以是相同的，但是產(chǎn)生開光效應的機理不同。這里的熱光效應是指通過電流加熱的方法，使介質(zhì)的溫度變化，導致光在介質(zhì)傳輸?shù)恼凵渎屎拖辔话l(fā)生改變的物理效應。這是率隨溫度的變化可用以下關系式表示： 4 液晶光開關 液晶光開關工作原理 5 磁光效應光開關 6.聲光開關 聲光效應是指聲波通過材料產(chǎn)生機械應變，引起材料的折射率周期性變化，形成布拉格光柵，衍射一定波長的輸入光的現(xiàn)象。利用聲致光柵使光偏轉(zhuǎn)做成光開關。

光開關(Optical Switch,OS)是一種具有一個或多個可選擇的傳輸窗口,可對光傳輸線路或集成光路中的光信號進行相互轉(zhuǎn)換或邏輯操作的器件。光開關基本的形式是2X2即入端和出端各有兩條光纖，可以完成兩種連接狀態(tài)，平行連接和交叉連接，較大型的空分光交換單元可由基本的2X2光開關以及相應的1X2光開關級聯(lián)、組合構成。
光開關在光網(wǎng)絡中起到十分重要的作用，在波分復用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)傳輸系統(tǒng)中，光開關可用于波長適配、再生和時鐘提取，在光時分復用(Optical Time Division Multiplex,OTDM)系統(tǒng)中，光開關可用于解復用；在全光交換系統(tǒng)中，光開關是光交叉連接(Optical Cross-connect，OXC)的關鍵器件，也是波長變換的重要器件。根據(jù)光開關的輸入和輸出端口數(shù)，可分為1×1、1×2、1×N、2×2、2×N、M×N等多種，它們在不同場合中有不同用途。其應用范圍主要有：光網(wǎng)絡的保護倒換系統(tǒng)，光纖測試中的光源控制、網(wǎng)絡性能的實時監(jiān)控系統(tǒng)、光器件的測試、構建OXC設備的交換核心，光插/分復用、光學測試、光傳感系統(tǒng)等。

光開關分類　　光開關可分為機械式和非機械式兩大類?！　C械式光開關靠光纖或光學元件移動，使光路發(fā)生改變，其優(yōu)點是插入損耗較低，隔離度高，不受偏振和波長的影響。缺點是開關時間較長(一般為ms數(shù)量級)，重復性較差?！　》菣C械式光開關依靠電光效應、磁光效應、聲光效應以及熱光效應來改變波導折射率，使光路發(fā)生改變，它是近年來非常熱門的研究課題。這類開關的優(yōu)點是開關時間短，便于光集成或光電集成。不足之處是插入損耗大，隔離度低?！　亩丝跀?shù)量上來分，光開關可分為1×l(即通斷開關)、1×2、l×N(目前已有N等于100)、2x2，4x4、NxN(或M等光開關。隨著光通信和光信息處理技術的發(fā)展，對于NxN矩陣光開關的需求越來越強烈，只有實現(xiàn)了N*N矩陣光開關，才能實現(xiàn)快速有效的直接光交換，這對0TN是非常關鍵的。

光開關的主要性能參數(shù)
交換矩陣的大?。汗忾_關交換矩陣的大小反映了光開關的交換能力。光開關處于網(wǎng)絡不同位置，對其交換矩陣大小要求也不同。隨著通信業(yè)務需求的急劇增長，光開關的交換能力也需要大大提高，如在骨干網(wǎng)上要有超過1000×1000的交換容量。對于大交換容量的光開關，可以通過較多的小光開關疊加而成。
交換速度：交換速度是衡量光開關性能的重要指標。交換速度有兩個重要的量級，當從一個端口到另一個端口的交換時間達到幾個ms時，對因故障而重新選擇路由的時間已經(jīng)夠了。如對SDH/SONET來說，因故障而重新選路時，50ms的交換時間幾乎可以使上層感覺不到。當交換時間到達ns量級時，可以支持光互聯(lián)網(wǎng)的分組交換。這對于實現(xiàn)光互聯(lián)網(wǎng)是十分重要的。
損耗：當光信號通過光開關時，將伴隨著能量損耗。依據(jù)功率預算設計網(wǎng)絡時，光開關及其級聯(lián)對網(wǎng)絡性能的影響很大。損耗和干擾將影響到功率預算。光開關損耗產(chǎn)生的原因主要有兩個：光纖和光開關端口耦合時的損耗和光開關自身材料對光信號產(chǎn)生的損耗。一般來說，自由空間交換的光開關的損耗低于波導交換的光開關。如液晶光開關和MEMS光開關的損耗較低，大約1～2db。而鈮酸鋰和固體光開關的損耗較大，大約4db左右。損耗特性影響到了光開關的級聯(lián)，限制了光開關的擴容能力。
交換粒度：不同的光網(wǎng)絡業(yè)務需求，對交換的需求和光域內(nèi)使用的交換粒度也有所不同。交換粒度可分為三類：波長交換、波長組交換和光纖交換。交換粒度反映了光開關交換業(yè)務的靈活性。這對于考慮網(wǎng)絡的各種業(yè)務需求、網(wǎng)絡保護和恢復具有重要意義。
無阻塞特性：無阻塞特性是指光開關的任一輸入端能在任意時刻將光波輸出到任意輸出端的特性。大型或級聯(lián)光開關的阻塞特性更為明顯。光開關要求具有嚴格無阻塞特性。