本发明公开了一种四维可拓展的光交换网络架构及其构建方法，该网络架构分为两个部分，一部分称为可拓展传输区域，由4个N×N的蝶形网络组成，构成了低复杂度、低串扰的光开关阵列；另一部分称为四维路由区域，由N/2个环形网络组成，将构建的可拓展传输区域和四维路由区域连接起来，即可构建N×N×N×N的四维可拓展的光交换网络架构。本发明突破传统二维光开关阵列的限制，实现了光交换阵列维度上的拓展，每个端口可与另外3N个端口实现互连，以更少的光开关单元实现更大的信号交换规模，有效地解决了随着端口数增加光交换网络面积过大的问题。