The　existing　photonic　switch　matrices　usually　show　the　drawbacks　of　either　a　large　footprint　or　high　cross　talk.　Here,　we　propose　a　compact　InGaAsP/InP　rearrangeable　nonblocking　4　x　4　photonic　switch　fabric　based　on　2　x　2　Mach-Zehnder　interferometer　(MZI)　switch　elements　in　a　Benes　architecture.　Each　switch　element　consists　of　two　frustrated　total　internal　reflection　(TIR)　couplers　and　TIR　mirrors　serving　as　90　degrees　waveguide　bends,　forming　the　square　layout　configuration　of　the　2　x　2　MZI　switches.　We　investigate　the　design　parameters　of　the　switch　element　and　4　x　4　photonic　switch　matrix　by　using　FDTD　and　transfer　matrix　methods,　respectively.　Our　analysis　results　show　that　the　proposed　device　exhibits　an　ultracompact　chip　size　of　similar　to　340　mu　m　x　120　mu　m,　the　minimum　cross　talk　of　-23　dB　in　the　1.5　similar　to　1.6　mu　m　wavelength　range,　the　total　insertion　loss　of　similar　to　3.9　dB,　the　low　electrical　energy　of　similar　to　0.4　pJ/bit,　and　an　operation　speed　up　to　50　GHz.　Experimentally,　we　can　demonstrate　the　feasibility　of　fabricating　2　x　2　MZI　switches　and　an　operational　low-loss　trench-coupler.　The　enabling　component　of　the　2　x　2　MZI　switch　can　scale　its　pattern　in　the　2D　directions.　This　as-formed　compact　4　x　4　switch　fabric　can　be　potentially　applied　in　large-scale　InP-based　photonic　integrated　circuits.　(C)　2018　Optical　Society　of　America