工作原理： 在兩個(gè)光波導(dǎo)臂的電極上分別加上電壓V和-V，各產(chǎn)生相應(yīng)電場E1和E2。因此波導(dǎo)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(shí)的電壓為半波電壓： 兩臂的相位差可以表示為： 設(shè)①端輸入的電場強(qiáng)度為E1,從③、④端輸出的信號的電場強(qiáng)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(shí)，V=0，T3=0，T4=1；加半波電壓Vp時(shí)，T3=1, T4=0，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)作用。偏振強(qiáng)度調(diào)制型光開關(guān) 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(guān) 熱光開關(guān)和電光開關(guān)的結(jié)構(gòu)可以是相同的，但是產(chǎn)生開光效應(yīng)的機(jī)理不同。這里的熱光效應(yīng)是指通過電流加熱的方法，使介質(zhì)的溫度變化，導(dǎo)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(yīng)。這是率隨溫度的變化可用以下關(guān)系式表示： 4 液晶光開關(guān) 液晶光開關(guān)工作原理 5 磁光效應(yīng)光開關(guān) 6.聲光開關(guān) 聲光效應(yīng)是指聲波通過材料產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)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(guān)。

光開關(guān)(Optical Switch,OS)是一種具有一個(gè)或多個(gè)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(jìn)行相互轉(zhuǎn)換或邏輯操作的器件。光開關(guān)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(guān)以及相應(yīng)的1X2光開關(guān)級聯(lián)、組合構(gòu)成。
光開關(guān)在光網(wǎng)絡(luò)中起到十分重要的作用，在波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)傳輸系統(tǒng)中，光開關(guān)可用于波長適配、再生和時(shí)鐘提取，在光時(shí)分復(fù)用(Optical Time Division Multiplex,OTDM)系統(tǒng)中，光開關(guān)可用于解復(fù)用；在全光交換系統(tǒng)中，光開關(guān)是光交叉連接(Optical Cross-connect，OXC)的關(guān)鍵器件，也是波長變換的重要器件。根據(jù)光開關(guān)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(yīng)用范圍主要有：光網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)倒換系統(tǒng)，光纖測試中的光源控制、網(wǎng)絡(luò)性能的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、光器件的測試、構(gòu)建OXC設(shè)備的交換核心，光插/分復(fù)用、光學(xué)測試、光傳感系統(tǒng)等。

光開關(guān)分類　　光開關(guān)可分為機(jī)械式和非機(jī)械式兩大類?！　C(jī)械式光開關(guān)靠光纖或光學(xué)元件移動(dòng)，使光路發(fā)生改變，其優(yōu)點(diǎn)是插入損耗較低，隔離度高，不受偏振和波長的影響。缺點(diǎn)是開關(guān)時(shí)間較長(一般為ms數(shù)量級)，重復(fù)性較差?！　》菣C(jī)械式光開關(guān)依靠電光效應(yīng)、磁光效應(yīng)、聲光效應(yīng)以及熱光效應(yīng)來改變波導(dǎo)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(guān)的優(yōu)點(diǎn)是開關(guān)時(shí)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(guān)可分為1×l(即通斷開關(guān))、1×2、l×N(目前已有N等于100)、2x2，4x4、NxN(或M等光開關(guān)。隨著光通信和光信息處理技術(shù)的發(fā)展，對于NxN矩陣光開關(guān)的需求越來越強(qiáng)烈，只有實(shí)現(xiàn)了N*N矩陣光開關(guān)，才能實(shí)現(xiàn)快速有效的直接光交換，這對0TN是非常關(guān)鍵的。

光開關(guān)的主要性能參數(shù)
交換矩陣的大?。汗忾_關(guān)交換矩陣的大小反映了光開關(guān)的交換能力。光開關(guān)處于網(wǎng)絡(luò)不同位置，對其交換矩陣大小要求也不同。隨著通信業(yè)務(wù)需求的急劇增長，光開關(guān)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(guān)，可以通過較多的小光開關(guān)疊加而成。
交換速度：交換速度是衡量光開關(guān)性能的重要指標(biāo)。交換速度有兩個(gè)重要的量級，當(dāng)從一個(gè)端口到另一個(gè)端口的交換時(shí)間達(dá)到幾個(gè)ms時(shí)，對因故障而重新選擇路由的時(shí)間已經(jīng)夠了。如對SDH/SONET來說，因故障而重新選路時(shí)，50ms的交換時(shí)間幾乎可以使上層感覺不到。當(dāng)交換時(shí)間到達(dá)ns量級時(shí)，可以支持光互聯(lián)網(wǎng)的分組交換。這對于實(shí)現(xiàn)光互聯(lián)網(wǎng)是十分重要的。
損耗：當(dāng)光信號通過光開關(guān)時(shí)，將伴隨著能量損耗。依據(jù)功率預(yù)算設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，光開關(guān)及其級聯(lián)對網(wǎng)絡(luò)性能的影響很大。損耗和干擾將影響到功率預(yù)算。光開關(guān)損耗產(chǎn)生的原因主要有兩個(gè)：光纖和光開關(guān)端口耦合時(shí)的損耗和光開關(guān)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(guān)的損耗低于波導(dǎo)交換的光開關(guān)。如液晶光開關(guān)和MEMS光開關(guān)的損耗較低，大約1～2db。而鈮酸鋰和固體光開關(guān)的損耗較大，大約4db左右。損耗特性影響到了光開關(guān)的級聯(lián)，限制了光開關(guān)的擴(kuò)容能力。
交換粒度：不同的光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)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(guān)交換業(yè)務(wù)的靈活性。這對于考慮網(wǎng)絡(luò)的各種業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和恢復(fù)具有重要意義。
無阻塞特性：無阻塞特性是指光開關(guān)的任一輸入端能在任意時(shí)刻將光波輸出到任意輸出端的特性。大型或級聯(lián)光開關(guān)的阻塞特性更為明顯。光開關(guān)要求具有嚴(yán)格無阻塞特性。