光交換，Photonic Switching
光交換是指不經過任何光/電轉換，將輸入端光信號直接交換到任意的光輸出端。光交換是全光網路的關鍵技術之一。在現代通信網中，全光網是未來寬頻通信網的發展方向。全光網可以克服電子交換在容量上的瓶頸限制；可以大量節省建網成本；可以大大提高網路的靈活性和可靠性。光交換技術也可以分為光路交換和分組交換。由於技術上的原因，目前還主要是開發光路交換，但今後發展方向將是分組光交換。
當你打開電腦，給你遠方的朋友發了一個電子郵件，你的郵件是如何傳遞到他手中的呢。其實，你的郵件會被轉換為電信號，經過層層轉接（交換），最終傳遞到對方的電腦後，再還原為文字，他就可以看到你的問候啦。為什麼要把郵件轉換為電信號再進行交換呢？那是因為電路中的設備，只能交換電信號，而不能直接交換文字。
現在，假設我們的網路中增加了幾台光設備，你的郵件怎樣才能交換過去這幾台光設備呢？首先，郵件轉換而成的電信號必須被轉換為光信號，然後才能在光設備中交換（即轉接）。如果再進一步，我們終端的接入設備也使用了光設備，例如光modem，現在整個網路中全部是光設備、光纖線路，這樣就構成了全光網路。 在全光網路中，所有的信息交換都是光交換。這個時候，你的郵件就不需要經過任何光/電轉換，將直接被轉換為光信號，經過層層轉接（交換），最終傳遞到對方的電腦，還原為文字。
在“光纖通信”術語中，我們了解到，光纖通信的優勢在於巨大的信息容量和極強的抗干擾能力，其優越的性能早已得到證實，並且在現代通信系統中逐步取代以往電子線路為主要組成的通信網路。 傳統通信網路和光纖網路並存時存在光電變換的過程，並且二者的結合受限於電子器件，光電交換信息的容量決定於電子部分的工作速度，本來頻寬較大的光纖網路在進行光電交換時就變得狹窄了，致使整個網路的頻寬也隨之受限。因此在光通信網路中需要在交換節點上直接進行光交換而省去光電變換的過程，這樣才能釋放光纖的通信頻寬，實現其通信容量大和通信速率高的優點。所以光交換技術倍受矚目，被認為是新一代寬頻技術中最重要的部分。
光交換技術是指不經過任何光/電轉換，在光域直接將輸入光信號交換到不同的輸出端。光交換技術可分成光路光交換類型和分組光交換類型，前者可利用OADM、OXC等設備來實現，而後者對光部件的性能要求更高。由於2001年後研製的光邏輯器件的功能還較簡單，不能完成控制部分複雜的邏輯處理功能，因此國際上現有的分組光交換單元還要由電信號來控制，即所謂的電控光交換。隨著光器件技術的發展，光交換技術的最終發展趨勢將是光控光交換。
光路交換系統所涉及的技術有空分交換技術、時分交換技術、波分/頻分交換技術、碼分交換技術和複合型交換技術，其中空分交換技術包括波導空分和自由空分光交換技術。光分組交換系統所涉及的技術主要包括：光分組交換技術、光突發交換技術、游標記分組交換技術、光子時隙路由技術等。
空分交換單元是光交換的基本組件，實際上在波長路由型或B&S型中都要用到空分交換，現已研製了多種空分開關組件。MEMS有不少優點，但其動作速度為毫秒級，可用於 完成電路交換的OXC，SOA則開關速度更快，又便於集成，有較好的套用前景。
光分組交換可以有同步動作與異步動作方式。同步方式採用時隙化和等長分組，每個入 端分組要經過同步後進入交換結構。同步方式易於實現緩衝管理、交換動作和競爭消除，吞 吐量較高，但由於需要同步電路，硬體較複雜；異步方式則不要求各入端分組對齊後再進入 交換結構，分組可以不等長，不需要同步電路而成本較低，靈活性高，但由於競爭機會增多 而導致吞吐量下降。
光路交換技術已經實用化。光分組交換技術2010年以前主要是在實驗室內進行研究與功能實現，確保用戶與用戶之間的信號傳輸與交換全部採用光波技術。其中，光分組交換技術和光突發交換技術是光交換中的最有開發價值的熱點技術，也是全光網路的核心技術，它將有著廣泛的市場套用前景。
