自动交换光网络(ASON)是一种具有智能特性的光传送网。它利用标准化的信令、路由、链路管理协议,实现了服务自动发现,连接自动建立,故障自动恢复等功能,使得光传送网和IP网络一样具有了智能特性。本论文紧密关注光网络控制平面技术和光无源器件技术,对如下几个方面进行了深入创新的研究:1.通过对ASON中用户网络接口(UNI)技术的研究,针对UNI控制平面的生存性问题,提出了一种UNI入口节点恢复机制。经过对该机制的恢复时间进行理论计算和实验测量,表明其能快速地对故障节点控制平面进行恢复。2.研究了UNI用户新的双归属配置方式,提出了一种端到端分离路径服务实现机制。在不改动现有信令、路由协议,保障网络信息安全的基础上,为光网络运营商拓展了新的服务类型。3.研究了ASON的多域结构和分层路由体系,提出了一种基于遗传算法的双向洗牌网拓扑抽象算法。仿真结果表明此种技术构建的虚拟拓扑准确度高、可扩展性强,非常适合用于大规模光网络的拓扑抽象。另外提出了一种迟滞重抽象策略,在不降低抽象拓扑性能的基础上,抑制了频繁的拓扑抽象,减轻了链路状态更新信息给ASON控制通道带来的负荷。4.研制了一种31×11×5mm~3的光纤直接耦合光开关和一种亚毫秒级开关速度的光开关阵列。通过有限元仿真指导其设计过程,并对结构进行优化。采用非硅基微加工技术进行样机制作,测试结果表明其开关速度和插入损耗均达到设计预期。5.研制了一种小型电磁驱动的微机械可调光衰减器。采用电磁驱动器转动硅基微镜改变光路实现可调衰减,在结构上采用了全磁性回复,完全摆脱了通常的弹性回复造成的部件疲劳、零点偏移等器件重复性问题。