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该文介绍了光开关在光网络中的重要应用,概述了了国内外的最新进展,分析、比较了不同光开关的性能和优缺点.提出了一种新型4×4自由空间与偏振无关光开关的总体结构设计,并进行了矩阵分析.运用模场耦合理论对光开关中需要用到的光纤准直器的工作原理进行了讨论,分析了影响准直器耦合的三个因素,并做了实验对此进行了验证.设计和制作了自聚焦透镜(6RIN-Lens)阵列,对此做了实验研究.用耦合理论对光开关的误差进行了分析.对光开关各部件的参数进行了设计,介绍了光开关的性能参数,对光开关进行了实验研究,提出了改进意见.分析表明,此种结构的光开关具有插入损耗小,光学元件少,紧凑,开关速度快,以及偏振无关,装配简单的特点.