光開關的原理詳述

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，平行連接和交叉連接，如圖2所示。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、組合構成。

光開關是一種光路轉換器件。在光纖傳輸系統，光開關用于多重監視器，LAN，多光源，探測器和保護以太網的轉換。在光纖測試系統，用于光纖，光纖設備測試和網絡測試，光纖傳感多點監測系統。

依據不同的光開關原理光開關的實現方法有多種，如：傳統機械光開關、微機械光開關、熱光開關、液晶光開關、電光開關和聲光開關等。其中傳統機械光開關、微機械光開關、熱光開關因其各自的特點在不同場合得到廣泛應用。

目前應用為廣泛的仍是傳統的1×2和2×2機械式光開關。傳統機械式光開關可通過移動光纖將光直接耦合到輸出端，采用棱鏡、反射鏡切換光路，將光直接送到或反射到輸出端。

機械型光開關的優點是插入損耗低(<1dB)隔離度高(>45dB)與波長和偏振無關，制作技術成熟。缺點在于開關動作時間較長(ms量級)，體積偏大，且不易做成大型的光開關矩陣，有時還存在回跳抖動和重復性差的問題。