Trong hệ thống thông tin liên lạc bằng sợi quang, bộ chuyển mạch quang (Optical Switch, OS) chủ yếu được sử dụng để đạt được chuyển mạch vật lý của tín hiệu quang hoặc các hoạt động logic khác trong đường dẫn quang, và hầu hết được sử dụng trong công nghệ kết nối chéo quang (OXC) như một thiết bị quan trọng để chuyển đổi đường dẫn quang. Bộ chuyển mạch quang có một hoặc nhiều cửa sổ truyền có thể lựa chọn, có thể được chia thành các dạng cấu hình nhiều cổng 2 × 2, 1 × N, M × N. Bộ chuyển mạch quang có nhiều ứng dụng trong hệ thống thông tin liên lạc bằng sợi quang và công nghệ thực hiện của chúng rất đa dạng, bao gồm: bộ chuyển mạch quang cơ học, bộ chuyển mạch quang nhiệt, bộ chuyển mạch quang acousto, bộ chuyển mạch điện quang, bộ chuyển mạch quang từ, bộ chuyển mạch quang tinh thể lỏng bộ chuyển mạch và bộ chuyển mạch quang MEMS, v.v.
Trong đó, chuyển mạch quang cơ và chuyển mạch quang MEMS là hai loại thiết bị chuyển mạch quang được sử dụng rộng rãi. Nguyên lý hoạt động của công tắc quang cơ là chuyển hướng tín hiệu quang bằng cách di chuyển vật lý sợi quang với sự hỗ trợ của thiết bị cơ học.
Bằng cách di chuyển lăng kính hoặc bộ ghép định hướng, ánh sáng ở đầu vào được hướng đến cổng đầu ra mong muốn. Có ba loại công tắc quang học cơ khí chính: một là sử dụng lăng kính để chuyển đổi công nghệ đường dẫn quang học, hai là sử dụng công nghệ chuyển mạch gương, và loại thứ ba là chuyển đổi quang học bằng cách di chuyển các sợi quang. Công tắc quang học MEMS dựa trên một hệ thống cơ điện tử vi mô, sử dụng một gương vi quang học hoặc một mảng gương vi mô quang học để thay đổi hướng của chùm sáng để chuyển đường đi của ánh sáng.
Nguyên lý hoạt động của công tắc quang MEMS rất đơn giản. Khi ánh sáng được trao đổi, góc của micromirror MEMS được di chuyển hoặc thay đổi bởi tác động của lực tĩnh điện hoặc công suất từ, và ánh sáng đầu vào được chuyển sang các đầu ra đầu ra khác nhau của công tắc quang học để nhận ra việc chuyển đổi và bật tắt của đường quang học.
Với sự phát triển nhanh chóng của thông tin liên lạc quang, tình trạng liên kết quang và chuyển mạch quang như các nút mạng quang ngày càng trở nên quan trọng và ứng dụng của chuyển mạch quang ngày càng trở nên rộng rãi.
Bộ chuyển mạch quang MEMS có ưu điểm là nhỏ gọn, tốc độ chuyển mạch nhanh, dễ dàng mở rộng. Đồng thời, chúng có suy hao chèn thấp, nhiễu xuyên âm thấp, độ nhạy phân cực thấp, tỷ lệ tắt cao và tốc độ chuyển mạch cao của công tắc ống dẫn sóng, kích thước nhỏ và dễ dàng mở rộng công tắc quang cơ học. Những lợi thế của tích hợp quy mô lớn. Sẽ là hướng chủ đạo của sự phát triển các thiết bị chuyển mạch mạng quang chuyển mạch dung lượng lớn.
