Optinen kytkin on laite, joka siirtää valosignaaleja viestintäverkkojen eri kanavien välillä. Valokuituverkot kehitettiin 20 -luvulla kuljettamaan suurempia tietomääriä kuin aikaisemmilla kuparilankajärjestelmillä. Internetin käytön lisääntyminen ja matkapuhelin- ja televisiotarjonnan laajentuminen edellytti suurempia tietomääriä viestintäverkkojen hallintaan.
Kun kuituoptinen verkko siirtää valosignaalin puhelimesta tai tietokoneesta toiseen, sitä voidaan joutua siirtämään eri kuitupolkujen välillä. Tämän saavuttamiseksi tarvitaan kytkin, joka voi siirtää signaalin mahdollisimman pienellä äänen tai datan laadun heikkenemisellä. Kun kuituoptiikkaa kehitettiin ensimmäisen kerran, tämä saavutettiin elektro-optisella kytkimellä, joka muutti valosignaalin sähköiseksi signaaliksi, suoritti kytkentätoiminnon ja muutti signaalin takaisin valomuotoon. Tämä järjestelmä oli hyväksyttävä varhaisille kuituoptiikkajärjestelmille, mutta ongelmia kehittyi lähetysnopeuden kasvaessa.
Sähkökytkimillä on joitain rajoituksia kytkentänopeudelle verrattuna valokuituun, jota käytetään kuitujen lähetyksissä. Tietovaatimusten kasvaessa sähköoptisen kytkimen sähköosa loi rajat sille, kuinka paljon dataa voidaan lähettää. Kehittyneempiä optisia kytkintekniikoita tarvittiin erityisesti sähköisen muuntamisen poistamiseksi valosignaaleja vaihdettaessa.
Suuri parannus tuli kehittämällä mikroelektromekaanisia järjestelmiä (MEMS), jotka käyttävät pieniä peilejä valosignaalien siirtämiseen. MEMS oli etu verrattuna elektro-optisiin kytkimiin, koska muuntamista sähköisiksi signaaleiksi ja niistä ei tarvittu. Valonläpäisy siirrettiin suoraan eri kuitujen välillä MEMS -laitteessa, mikä mahdollisti valokuiturajoja vastaavat lähetysnopeudet tiettyyn pisteeseen asti.
MEMS -laitteet siirtävät signaaleja heijastamalla valosignaaleja saapuvasta kuitukaapelista toiseen kuituun, jossa on pieniä liikkuvia peilejä. Tietokoneohjain määrittää, mihin puhelu tai tietoliikenne on menossa ja mitä lähtevää kuitua tarvitaan yhteyden muodostamiseen. Jokaisessa tulevassa optisessa kuidussa on peili kuidun pään vieressä, jota ohjaa pieni sähkömoottori. Kun valosignaali poistuu kuidusta, se heijastuu peilistä ja lähtevän kuidun päähän, jonka tietokone katsoo tarpeelliseksi. Nämä kytkimet toimivat erittäin nopeasti, mikä mahdollistaa suuren datamäärän lähettämisen kuituverkkojen yli.
Ongelmia MEMS -malleissa ilmeni, kun kuituoptiikkayritykset jatkoivat siirtojärjestelmiensä laajentamista. Kun kuituoptiikkakaapeleista tuli suurempia, jotta niihin mahtuisi enemmän dataa, MEMS alkoi aiheuttaa signaalihäviöitä, koska peilit siirtävät valosignaaleja moniin muihin yhteyksiin. Signaalin laatu alkoi heiketä, kun kuitujen väliset etäisyydet pitivät. Yksi parannus oli luoda kolmiulotteisia (3D) MEMS-laitteita, joissa sarja kytkimiä oli pinottu toisiinsa, jolloin jokainen kytkin pystyi käsittelemään vähemmän signaaleja lyhyillä kytkentämatkoilla.
Toinen optisen kytkimen tyyppi, jossa ei ole liikkuvia osia, on digitaalikytkin, joka käyttää piikiteitä valon ohjaamiseen. Näissä kytkimissä kiinteä piikide sijoitetaan optisten kuitujen parien väliin. Taitekerroin tai määrä, jonka valo taipuu, kun se kulkee kiteen läpi, muuttuu, jos lämpöä käytetään. Pienet lämmittimet sijoitetaan paikoilleen kristallia pitkin ja aktivoidaan, kun valosignaalit tulevat. Taitekerroimen muuttuessa valosignaali voidaan ohjata eri lähtökuituihin ilman peilejä tai muita liikkuvia osia. Signaalin laatua voidaan parantaa myös MEMS -laitteilla, koska peilit aiheuttavat pieniä häviöitä, joita ei näy digitaalisilla kytkimillä.