Hiện nay, sự phát triển của các dịch vụ thoại và phi thoại mà đặc biệt là Internet cũng như một số dịch vụ băng rộng khác đã tạo ra sự bùng nổ nhu cầu về dung lượng. Kỹ thuật WDM ra đời đã giải quyết được vấn đề trên. Như phần trên đã đề cập, kỹ thuật WDM đã được ứng dụng trong mạng truyền dẫn và mạng truy nhập. Người ta đã sử dụng tài nguyên băng thông to lớn của sợi quang để truyền nhiều kênh quang trên cùng sợi quang. Một sợi quang có thể truyền dẫn thông tin số tới hàng chục Gb/s. Sự tăng trưởng với tốc độ nhanh chóng dung lượng của hệ thống truyền dẫn là sức ép và động lực mạnh cho sự phát triển của hệ thống chuyển mạch. Hệ thống chuyển mạch trong mạng thông tin có qui mô yêu cầu ngày càng lớn và tốc độ ngày càng phải cao. Hầu hết các mạng hiện nay đều sử dụng các trường chuyển mạch điện và chỉ sử dụng sợi quang như phương tiện truyền dẫn. Chuyển mạch được thực hiện thông qua quá trình biến đổi tín hiệu quang thành dạng tín hiệu điện ban đầu và sau đó lại biến đổi ngược lại. Chuyển mạch điện có nhược điểm là các linh kiện điện không cho phép kết nối dải băng rộng của sợi quang và tạo thêm trễ do có biến đổi quang điện tại các nút trung gian. Để giải quyết các vấn đề này, các nhà nghiên cứu bắt đầu đưa kỹ thuật quang tử vào hệ thống chuyển mạch, thực hiện chuyển mạch quang.
Chuyển mạch quang có khả năng chuyển mạch các luồng dữ liệu quang mà không cần biến đổi quang điện. Do đó, nó không bị các linh kiện chuyển mạch điện tử hạn chế tốc độ. Ngoài ra, chuyển mạch quang không phụ thuộc vào tốc độ và phương thức điếu chế của tín hiệu, có công suất tiêu thụ thấp. Song kỹ thuật chuyển mạch quang còn tồn tại rất nhiều khó khăn trong việc đưa vào ứng dụng thực tế. Phần kết nối thiết bị chuyển mạch với sợi ra và sợi vào rất phức tạp. Thiết bị phải thoả mãn điều kiện phân cực nghiêm ngặt. Do tác dụng của linh kiện logic quang còn rất đơn giản, không thể hoàn thành chức năng xử lí logic phức tạp của bộ phận điều khiển, nên bộ chuyển mạch quang điện hiện nay vẫn còn phải điều khiển bằng tín hiệu điện.
Có ba loại chuyển mạch quang là chuyển mạch quang theo không gian, chuyển mạch quang theo thời gian và chuyển mạch quang theo bước sóng. Đặc điểm của ba phương pháp này khác nhau, mức độ khó dễ khi thực hiện chuyển mạch cũng khác nhau. Nếu tín hiệu quang cùng lúc sử dụng hai trong ba phương pháp chuyển mạch trên thì ta có chuyển mạch hỗn hợp. Trong đó, phương pháp chuyển mạch không gian bước sóng là phổ biến nhất.