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本研究首次将微光学技术与光互连网络相结合用于光交换，提出了微光学列阵实现的PS(Perfect shuffle，完全洗牌)变换器件与高速光开关循环级连集成新方案，构建新型光交换模块。本文深入研究了该循环级连光交换模块的路由算法及其信号控制并取得了一些创新性研究成果，主要工作和成果如下：
(1)系统研究和分析了模块所构建的多级LPS(Left Perfect Shuffle，左混洗)光互连网络拓扑结构及其路由算法-Loopmg Algorithm，首次提出了状态码矩阵方法，直接得到了五级变换中四个节点开关的状态码，解决了Looping算法不能得到同一时刻同级节点开关状态码的问题。
(2)提出微光学元件与光开关集成循环级连式光交换模块结构的具体控制方案。方案采用一块本实验室自行设计的能实现光学完全洗牌变换的微光学列阵元件(PS器件)与若干个2×2高速光开关连接，采用两个侧壁定位式8芯1×2光开关作为输入输出光接口分别控制光信号的输入输出，并采用合适的光纤进行级连和延时。由计算机根据需要输出的信号序列，通过优化的Looping Algorithin路由算法计算确定互连网络中各节点级开关状态，随后发出电控制信号控制各节点光开关状态以及输入输出光接口，使输入信号按照Looping算法计算得到的路由路径在模块所构建的LPS网络传输，实现任意序列的信号输入按任意规定的序列输出，最终实现全光、无阻塞的任意光交换或互连。
(3)首次把理论上的光交换网络路由算法应用于实际光交换模块的软件控制上。利用C语言对状态码矩阵方法优化后的Looping算法理论进行编程，在PC上得到实现任意指定的信号输出排序时LPS光互连网络节点光开关的状态码；利用软件开发工具c＃.net及单片机应用知识，对C语言编程得到的路由算法内核进行封装，编制PC与单片机之间的通信协议，制作串口通讯电平转换电路。通过PC进行算法计算、PC发送串口命令、单片机接受串口命令、单片机产生信号控制LPS网络中的节点开关等四个过程，把PC机对节点开关状态码的计算和单片机对LPS网络节点光开关的控制集成，实现了PC对光交换模块的直接、准确的控制。
(4)在用于演示的红光波段光交换模块搭建过程中，提出了利用电延时代替光延时的方案，解决红光波段模块循环延时部分损耗大不能实现延时的难题。