IP业务的迅猛发展,使得下一代网络朝着以数据业务为主的分组交换网络发展。分组交换网络流量的突发性特征,以及存在大量的逻辑连接,使得以线路交换为主的网络已经不再适应网络发展的需求。密集波分复用(DWDM)技术的出现使得光纤传输的带宽极大的增加,可以有效的满足下一代网络对于带宽的需求,而如何在高带宽网络上提供数据传输的高速率和高效率,成为探讨的方向。理想中下一代网络将是基于光分组的全光交换网络。光分组信头标记技术能有效地实现光分组交换,这就是所谓的光标记交换技术。本论文工作就以多波长光标记交换技术和此种网络的网元的关键技术及应用为主。论文分三大部分,六个章节。第一部分是多波长光标记的原理和实现技术、多波长光标记网络结构和关键网元实现技术展开研究,并分析了从现有网络到光标记交换网络的演进过程。第二部分内容是对我们首次建立的多波长光标记交换试验平台进行了描述,阐述了试验平台的结构及其实现,并对试验结果进行了分析。为了推广此技术的应用,第三部分对多波长光标记交换技术在城域网中的应用进行了研究。