光通讯技术的迅猛发展使全光网络成为可能,光开关作为实现全光网络的基础性器件,在推进全光网络实用化方面具有迫切需求。迄今为止,已发展了多种多样的光开关技术。有别于传统光开关,我们提出了一种基于双模电控液晶微透镜阵列的光开关矩阵。本论文首先分析了液晶材料的介电各向异性,然后对双模电控液晶微透镜阵列的聚光和散光效能进行了模拟仿真,证明器件与光纤矩阵耦合实现光开关的有效性,接下来对器件的制作工艺进行了详细分析,最后测试了双模电控液晶微透镜阵列的聚光散光效能、光学调焦效果和基于液晶微透镜阵列的矩阵性光开关性能。本论文的主要工作和创新点如下:1、创新性地提出了三维有限差分法结合傅里叶光学的仿真体系,克服了几何光学仿真中计算过程复杂和结果不准确等缺陷,完整计算出液晶分子的空间指向矢分布和输出面点扩散函数分布;2、创新性地提出了双面电极(铝电极和ITO电极)的设计和制作方法,提出基于铝电极简化制作工艺,省去了湿法腐蚀这一复杂且不精确的工艺步骤;通过采用双面电极降低液晶微透镜上极板的厚度,从而降低平板电极对驱动电压的要求,克服以往的器件两片电极板耦合效率低和驱动电压高等缺点;3、创新性地提出了双模电控液晶微透镜阵列和光纤矩阵耦合这一架构,利用液晶微透镜的聚光散光效能制作出新型的电控液晶光开关,较传统光开关由于液晶微透镜在工艺上方便集成这一优点,可显著提高了光开关集成度。