W systemach komunikacji światłowodowej przełączniki optyczne (przełącznik optyczny, OS) są używane głównie do fizycznego przełączania sygnałów optycznych lub innych operacji logicznych na ścieżce optycznej i są najczęściej używane w technologii optycznego połączenia krzyżowego (OXC) jako kluczowe urządzenie do przełączania torów optycznych. Przełącznik optyczny ma jedno lub więcej okien transmisyjnych do wyboru, które można podzielić na konfiguracje wieloportowe 2 × 2, 1 × N, M × N. Przełączniki optyczne mają szerokie zastosowanie w światłowodowych systemach komunikacyjnych, a technologie ich realizacji są zróżnicowane, w tym: mechaniczne przełączniki optyczne, przełączniki termooptyczne, przełączniki akustooptyczne, przełączniki elektrooptyczne, przełączniki magnetooptyczne, optyczne ciekłokrystaliczne przełączniki i przełączniki optyczne MEMS itp.
Wśród nich mechaniczne przełączniki optyczne i przełączniki optyczne MEMS to dwa szeroko stosowane przełączniki optyczne. Zasada działania mechanicznego przełącznika optycznego polega na przekierowaniu sygnału optycznego poprzez fizyczne przesunięcie światłowodu za pomocą urządzenia mechanicznego.
Przesuwając pryzmat lub łącznik kierunkowy, światło na końcu wejściowym jest kierowane do pożądanego portu wyjściowego. Istnieją trzy główne typy mechanicznych przełączników optycznych: jeden wykorzystuje pryzmat do przełączania technologii ścieżki optycznej, drugi wykorzystuje technologię przełączania lustrzanego, a trzeci polega na przełączaniu ścieżki optycznej za pomocą poruszających się włókien światłowodowych. Przełącznik optyczny MEMS jest oparty na układzie mikroelektromechanicznym, który wykorzystuje optyczne mikrozwierciadło lub optyczny układ mikrozwierciadeł do zmiany kierunku wiązki światła w celu zmiany ścieżki światła.
Zasada działania przełącznika optycznego MEMS jest bardzo prosta. Po wymianie światła kąt mikrolustra MEMS jest przesuwany lub zmieniany przez napęd siły elektrostatycznej lub mocy magnetycznej, a światło wejściowe jest przełączane na różne zaciski wyjściowe przełącznika optycznego, aby zrealizować włączanie i wyłączanie ścieżka optyczna.
Wraz z szybkim rozwojem komunikacji optycznej, status optycznych połączeń wzajemnych i przełączania optycznego jako węzłów sieci optycznej staje się coraz ważniejszy, a zastosowanie przełączników optycznych staje się coraz szersze.
Przełączniki optyczne MEMS mają zalety zwartości, dużej szybkości przełączania i łatwej rozbudowy. Jednocześnie charakteryzują się niskimi stratami wtrąceniowymi, niskim przesłuchami, niską czułością polaryzacji, wysokim współczynnikiem wygaszania i dużą szybkością przełączania przełączników falowodowych, niewielkimi rozmiarami i łatwą rozbudową mechanicznych przełączników optycznych. Zalety integracji na dużą skalę. Będzie głównym kierunkiem rozwoju wysokowydajnych przełączających optycznych przełączników sieciowych.
