空分光交换是使光信号的传输同路在空间上发生变化，空分光交换是由开关矩阵实现的，开光矩阵接点可由机械、电或光进行控制，按要求建立物理通道，使输入端任意信道与输出端任意信道进行相连，完成信息的交换。空分光交换技术就是在空间域上对光信号进行交换，其基本原理是将光交换元件组成门阵列开关，并适当控制门阵列开关，即可在任一路输入光纤和任一输出光纤之间构成通路。空分光交换的功能是使光信号的传输通路在空间上发生改变。

空分光交换的可信器件是光开关，光开关有电光型、声光型和磁光型等多多种类型。其中电光型开关具有开关速度快、串扰小和结构紧凑等优点，有很好的应用前景。

因其交换元件的不同可分为机械型、光电转换型、复合波导型、全反射型和激光二极管门开关等，如耦合波导型交换元件钥酸钾，它是一种电光材料，具有折射率随外界电场的变化而发生变化的光学特性。以铌酸钾为基片，在基片上进行钛扩散，以形成折射率逐渐增加的光波导，即光通路，再焊上电极后即可将它作为光交换元件使用。当将两条很接近的波导进行适当的复合，通过这两条波导的光束将发生能量交换。能量交换的强弱随复合系数。平行波导的长度和两波导之间的相位差变化，只要所选取的参数适当，光束就在波导上完全交错，如果在电极上施加一定的电压，可改变折射率及相位差。由此可见，通过控制电极上的电压，可以得到平行和交叉两种交换状态。

空分光交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类，一是基于波导技术的波导空分，另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。

空分光交换可以构成纵横式(crossbar)网络，双纵横式(double-crossbar)网络，Banyan网络和扩张的Banyan网络，Benes网络和扩张的Benes网络。