Существующие оптические коммутационные системы строятся на основе ячеек 2 × 2, к таким схемам можно отнести схемы Бенеша, Шпанке и Шпанке–Бенеша. Они обладают низкой масштабируемостью и при большом числе входов имеют низкую надежность и низкое быстродействие. В работе предлагается новая схема оптической двухкаскадной коммутационной системы на 256 входов и 256 выходов для волоконно-оптических систем связи. Коммутационная система является неблокируемой и полнодоступной. Принципиальным отличием предлагаемой коммутационной системы от существующих является новая схема построения, а также то, что в ее основе лежат новые оптические коммутационные ячейки, имеющие 4 входа и 4 выхода. Оптические коммутационные ячейки объединены в коммутационные блоки размерностью 16 входов и 16 выходов каждый. Проведено сравнение значений структурных характеристик существующих коммутационных схем оптических коммутаторов и предлагаемой двухкаскадной коммутационной системы. Показано, что предлагаемая схема обладает значительно меньшей сложностью и содержит значительно меньшее число каскадов, а значит, обладает более высокой надежностью и быстродействием. В предлагаемой оптической двухкаскадной системе коммутации реализуется децентрализованный способ управления, для этого предлагается использовать принцип частотного разделения управляющей и информационной волны. Для управления информационной волной в структуре коммутационной ячейки предусмотрены управляющие устройства: фильтр Брэгга, частотный детектор и формирователь управляющего сигнала. Такой способ управления позволяет повысить скорость коммутации, так как процесс управления происходит в самих коммутационных ячейках и не требует частого обращения к процессору.