光波分交换技术是以波分复用原理为基础，结合光空分交换技术，通过波长选择或波长变换的方法实现交换功能。光频分交换与光波分交换没有本质区别，仅仅是它们的子通道间隔有差别，前者小，以频隙为单位；后者大，以波长为单位。

光波分交换将光信号在频率域上划分为多个固定间隔或者非固定间隔的频谱子信道，每个光节点根据光信号的波长信息进行路由和交换选择，通过改变输入光信号的波长，把某个波长的光信号变换成另一个波长的光信号输出。与光时分交换相比，光波分交换的特点在于各波长子通道的比特率是独立的，便于实现不同速率的光信号交换，交换硬件较少，对控制部件要求不高。

光波分交换方式能充分利用光路的宽带特性，获得电子线路所不能实现的波分型交换网。可调波长滤波器和波长变换器是实现光波分交换的基本元件，前者的作用是从输入的多路波分光信号中选出所需波长的光信号；后者则将可变波长滤波器选出的光信号变换为适当的波长后输出，用分布反馈型和分布布拉格反射型半导体激光器可以实现这两类元件的功能。

波长变换技术是光波分交换系统的一项关键技术。波长变换技术分为光电混合方式和全光方式两类。全光波长变换主要有光调制和光混频两种模式，前者是由介质的非线性效应引起的，后者是基于一个以上的光波在非线性介质中相互作用而产生的非线性响应。