光网络以其速率高，带宽大等优势，成为电信网中被广泛应用的物理架构。随着光网络的发展，传输速度和容量不断增长，能耗也在不断增加，导致了一系列有关环境的问题和社会的问题，因此设计能量节省的光网络十分必要。随着互联网业务的快速增长以及波分复用光网络的日趋成熟，光节点中交叉连接矩阵的规模也不断增大，不但成本更高而且控制复杂度更大，对波分复用光网络中交换结构与疏导算法提出更高的要求，因此，多粒度光交换技术应运而生。多粒度光交换结构和波带业务疏导算法成为当前多粒度光交换技术研究的热点。论文首先介绍了一种模块化的光交换节点结构，因其稳定性和可扩展性，可以更灵活地进行能量管理，基于预测的光路业务持续时间信息，在业务交换时对端口进行有效分配来节省能量。然后采用整体重排、首次命中、最大利用优先以及休眠时间可知四种方式对业务端口进行调整，使业务尽量多的占用已开启模块，来达到更加节省能量的目的。通过仿真可知，基于预测的节能交换算法对端口使用十分有效，能够减少能量使用，基于四种方式对业务进行调整，可以更加有效提高模块利用率，消耗更少能量，改善网络性能。最后，提出一种高效的多粒度光交换结构，该结构因波带和波长交换平面之间相互独立，从而节省了交换端口数。通过对已有同目的与同源同目的疏导算法的优缺点进行对比，本文针对新的交换结构提出了联合同目的与同源同目的算法，利用预测，排序以及调整三种方法，既保持同目的算法对波带利用灵活性的特点，又兼具同源同目的业务对波带能充分利用的特性，来降低业务阻塞率，改善网络性能。通过仿真，结果表明通过联合算法，可以有效减少网络阻塞率，达到预期想法。