În sistemele de comunicații cu fibră optică, comutatoarele optice (Optical Switch, OS) sunt utilizate în principal pentru a realiza comutarea fizică a semnalelor optice sau a altor operații logice pe calea optică și sunt utilizate în cea mai mare parte în tehnologia optică de conectare încrucișată (OXC) ca dispozitiv cheie pentru comutarea căilor optice. Comutatorul optic are una sau mai multe ferestre de transmisie selectabile, care pot fi împărțite în forme de configurare a porturilor multiple 2 × 2, 1 × N, M × N. Comutatoarele optice au o gamă largă de aplicații în sistemele de comunicații cu fibre optice, iar tehnologiile lor de implementare sunt diverse, inclusiv: comutatoare optice mecanice, comutatoare termo-optice, comutatoare acusto-optice, comutatoare electro-optice, comutatoare magneto-optice, cristale lichide optice comutatoare și comutatoare optice MEMS etc.
Dintre acestea, comutatoarele optice mecanice și comutatoarele optice MEMS sunt două comutatoare optice utilizate pe scară largă. Principiul de lucru al comutatorului optic mecanic este de a redirecționa semnalul optic prin mișcarea fizică a fibrei optice cu ajutorul unui dispozitiv mecanic.
Prin deplasarea prismei sau a cuplajului direcțional, lumina de la capătul de intrare este direcționată către portul de ieșire dorit. Există trei tipuri principale de comutatoare optice mecanice: unul este acela de a utiliza prisma pentru a comuta tehnologia căii optice, cealaltă este de a utiliza tehnologia de comutare a oglinzilor, iar a treia este de a comuta calea optică prin mișcarea fibrelor optice. Comutatorul optic MEMS se bazează pe un sistem micro-electromecanic, care folosește o micro-oglindă optică sau o matrice de micro-oglinzi optice pentru a schimba direcția fasciculului de lumină pentru a comuta calea luminii.
Principiul comutatorului optic MEMS este foarte simplu. Când se schimbă lumina, unghiul micromir oglinzii MEMS este mutat sau modificat de unitatea de forță electrostatică sau putere magnetică, iar lumina de intrare este comutată la diferitele terminale de ieșire ale comutatorului optic pentru a realiza comutarea și pornirea calea optică.
Odată cu dezvoltarea rapidă a comunicațiilor optice, starea interconectării optice și a comutării optice ca noduri de rețea optică devine din ce în ce mai importantă, iar aplicarea comutatoarelor optice devine din ce în ce mai extinsă.
Comutatoarele optice MEMS au avantajele de compactitate, viteză de comutare rapidă și extindere ușoară. În același timp, au pierderi de inserție reduse, diafragmă scăzută, sensibilitate redusă la polarizare, raport de extincție ridicat și viteză mare de comutare a comutatoarelor cu ghid de undă, dimensiuni mici și expansiune ușoară a comutatoarelor optice mecanice. Avantajele integrării pe scară largă. Va fi direcția principală a dezvoltării comutatoarelor optice de rețea de comutare.
