光开关的主要功能是在光网络节点处切断光信号，或在不同链路之间切换信号。光开关的输入端为1个或多个端口，输出端为2个或多个端口。
主要有以下四个方面：
OADM与光交叉连接：光分插复用器主要用于环形城市网络，实现单波长和多波长从光路自由上下，无需电解再利用或再利用过程。用光开关实现OADM网络配置的灵活性可以通过软件控制动态上下波长。OXC主要用于核心光网的交叉连接，实现光网的故障保护，动态光路径管理，灵活增加新业务等。
常用的有以下四种:
Benes 架构的主要优点是实现相同规模无阻塞光开关所需的开关单元数最少，即(2)logN– 1) × N / 2 比如一个 4 × 4 Benes 光开关由 3 各级组成，每一级包含 2 个光开关。与光开关单元数减少相对的是其路由控制复杂度及路由功耗的提高，因为每一条路径都包含多个级联的开关单元，并且会有多条路径共享同一个开关单元。
Crossbar 结构是由开关单元按纵横排列组成的开关矩阵。其优点是结构简单，易于设计和扩展，每个输入输出端口之间只连接单个开关单元，具有插入损耗低、路由控制简单、路由功耗低等优点。其主要问题是需要的开关单元数较多，一个N × N Crossbar 一般需要光开关 N方开关单元对加工良率要求较高。
Switch-and-select 和 Dilated Banyan 与前两种架构相比，这两种架构所需的开关单元数显著增加，均为2N × (N – 1)。它带来的好处是开关整体串扰性能的显著提高，以及每个开关单元只有单路光信号的特点，没有其他信号串扰。
光开关主要分为以下三类：
以下是每种类型的例子：
UC伯克利2016年做的一款光开关，50×50，用这个cross bar网络架构，但由于每个开关单元都是双层结构，所以是一个drop信号只通过一个开关单元。
下图为其开关单元结构 OFF 耦合波导在状态下很远（±1 μm），光传播损失在总线波导中很少见。在 ON 耦合波导向移动到总线波导(间距为125nm），在水平波导中，几乎所有的光都被输送到垂直总线波导ON总线与耦合波导之间的距离由机械塞的高度精确定义。为减少交叉口损失，采用多模干涉（MMI）结构将光线聚焦在十字路口的中心，MMI交叉口插入损失为0.011dB。
下图为加工芯片显微图，总尺寸为7.6×7.6平方毫米，插片损耗8.5db，切换速度是0.85us/0.47us。芯片周围的光栅通过光纤耦合接收传输光。
下图是一个16×16的基于MZI2016年上交陈建平组的光开关，包括56个2×2的MZI，一对集成了每一对TiN电阻微加热器和一个PIN二极管。通过PIN二极管加电改变臂上折射率，从而改变相位关系MMI在另外两个端口之间切换出口。例如，从1端口输入MMI一分二输入两臂的光相位差为90度，因为2×2的MMI，输入交叉输出会有90度的相位变化，下臂比上臂差90度，两臂相位相等，然后从3端口输出，下臂会产生90度的相位差，相位消失，4端口输出相关输出。
1560nm 平均插入波长的损失分别是"全交叉"和"全条"状态的 6.7dB 和 14dB。损失主要由三部分组成MMI耦合损失、波导交叉损失和传输波导损失。TO调谐器用于纠正工艺引导。确保相位错误MZI两臂引起的相位相等。
为了监控MZI 在开关元件的状态下，我们添加了四个波导tap，每个MZI 本地光栅耦合器用于开关元件的前后终止。因此，每个光栅耦合器都可以独立测量MZI 优化各单元的切换性能。Tap由弯曲波导组成，间隙大小为0.2 μm直波导短暂耦合在一起。
测试框架如下图所示，因为输入的光必须是TE偏转光需要偏转控制器，然后通过脉冲模式发生器振幅激光OOK（On Off Keying）调制，然后通过EDFA进行放大，输入进芯片，芯片里MZI加个10Mhz控制开关切换的电压信号。10%-90%的上升和下降时间分别为3.2ns和2.5ns。根据 TO 效果 [7、14] 或 MEMS 驱动 [26]开关速度几乎比这个速度快三个数量级。
哥伦比亚大学15年提出的使用单个微环可以实现2×2开关的功能以前用两个微环实现，可以降低尺寸、功耗，大大简化微环相关控制系统的复杂性。×二是通过两个波长实现，二是采用一个波长实现方案，但必须使一路光与另一路光不具备干涉条件。
以2020年加拿大麦吉尔大学为例×8光开关，在Inp上做SOA，没有混合集成主要还是混合的工艺比较复杂，用SOA它不仅起到通断的作用，而且起到增益的作用，用来弥补芯片的损失，因为三五族的损失大于硅。本文的主要创新是使用它SOA实现几乎无损的8×8的光开关。
它包括三个阶段的2×2开关到一个8×8banyan架构，共48个SOA。三个光路SOA 为了补偿片上与光纤耦合的损失，使光开关无损。 64 条光路均显示无误10 Gbps NRZ PRBS-31 ，至少信号和噪声率 30 dB，功率损失小于0.9 db。
SOA型光开关的速度为纳秒量级，插入损耗小，串扰小，但功耗大(需注入电流)。Mach-Zehnder基于电光效应的光开关的开关速度为ns量级，但由于它使用了更多的3dB耦合器，其插损较大，并且插损较大。Mach-Zehnder基于热光效应的光开关的开关速度为毫秒。基于MEMS片上光开关，其速度为亚微秒量级，串扰小。