Nei sistemi di comunicazione in fibra ottica, gli interruttori ottici (Optical Switch, OS) vengono utilizzati principalmente per ottenere la commutazione fisica di segnali ottici o altre operazioni logiche nel percorso ottico e sono utilizzati principalmente nella tecnologia di cross-connect ottico (OXC) come dispositivo chiave per la commutazione dei percorsi ottici. Il commutatore ottico ha una o più finestre di trasmissione selezionabili, che possono essere suddivise in moduli di configurazione a porte multiple 2 × 2, 1 × N, M × N. Gli interruttori ottici hanno una vasta gamma di applicazioni nei sistemi di comunicazione in fibra ottica e le loro tecnologie di implementazione sono diverse, tra cui: interruttori ottici meccanici, interruttori termo-ottici, interruttori acusto-ottici, interruttori elettro-ottici, interruttori magneto-ottici, ottici a cristalli liquidi interruttori e interruttori ottici MEMS, ecc.
Tra questi, gli interruttori ottici meccanici e gli interruttori ottici MEMS sono due interruttori ottici ampiamente utilizzati. Il principio di funzionamento dell'interruttore ottico meccanico è di reindirizzare il segnale ottico spostando fisicamente la fibra ottica con l'ausilio di un dispositivo meccanico.
Spostando il prisma o l'accoppiatore direzionale, la luce all'estremità di ingresso viene diretta alla porta di uscita desiderata. Esistono tre tipi principali di interruttori ottici meccanici: uno utilizza il prisma per commutare la tecnologia del percorso ottico, l'altro utilizza la tecnologia di commutazione dello specchio e il terzo consiste nel commutare il percorso ottico spostando le fibre ottiche. L'interruttore ottico MEMS si basa su un sistema microelettromeccanico, che utilizza un micro-specchio ottico o un array di micro-specchi ottici per cambiare la direzione del raggio di luce per cambiare il percorso della luce.
Il principio dell'interruttore ottico MEMS è molto semplice. Quando la luce viene scambiata, l'angolo del micromirror MEMS viene spostato o modificato dall'azionamento della forza elettrostatica o della potenza magnetica e la luce in ingresso viene commutata sui diversi terminali di uscita dell'interruttore ottico per realizzare l'accensione e lo spegnimento di il percorso ottico.
Con il rapido sviluppo delle comunicazioni ottiche, lo stato dell'interconnessione ottica e della commutazione ottica come nodi di rete ottica sta diventando sempre più importante e l'applicazione degli interruttori ottici sta diventando sempre più ampia.
Gli interruttori ottici MEMS presentano i vantaggi di compattezza, velocità di commutazione rapida e facile espansione. Allo stesso tempo, hanno la bassa perdita di inserzione, bassa diafonia, bassa sensibilità di polarizzazione, alto rapporto di estinzione e alta velocità di commutazione degli interruttori in guida d'onda, dimensioni ridotte e facile espansione degli interruttori ottici meccanici. I vantaggi dell'integrazione su larga scala. Sarà la direzione principale dello sviluppo di switch di rete ottica di commutazione ad alta capacità.
