目前,光通道的高阶调制技术已非常成熟,并逐步出现传输速率在400Gb/s以上的超级光通道。在传统的标准单模光纤（Standard Single Mode Fiber,SSMF）网络中,过高的光纤损耗会影响光通道无中继传输距离,使得网络无法满足超高速率的传输需求。超低损耗（Ultra Low Loss,ULL）光纤由于损耗远低于传统的SSMF,能极大地改善高速光纤网络的整体性能,被认为是下一代实现超高速率传输的首选光纤,受到学术界和工业界的高度关注。然而,大型网络中的光纤链路升级往往相当耗时费力,光纤链路不可能一次性被全部升级,存在着一个复杂的链路升级过程。因此,本文着重研究弹性光网络（Elastic Optical Network,EON）的光纤链路升级问题及优化策略。针对固定拓扑网络的链路升级问题,本文基于静态业务场景提出了混合整数线性规划（Mixed Integer Linear Programming,MILP）优化模型,同时也提出了三种光纤链路升级策略:随机（Random）、最短路由经过（Shortest Route Traversing,SRT）和最大化频谱使用效率（Maximum Spectral Efficiency,MSE）策略。为优化光网络频谱资源使用效率,本文也提出了面向混合光纤网络的自适应光路路由、调制格式和频谱资源分配（Routing Modulationand Spectrum Assignment,RMSA）算法。通过比较网络中使用的最大频隙（Frequency Slot,FS）数,发现MSE策略的结果与MILP优化模型的结果最为接近,且明显优于其它两种策略,这体现了 MSE策略的高效性。此外,研究还发现,对网络中已部署的光通道做周期性地重优化也能一定程度地提升网络频谱资源的使用效率。针对可变拓扑网络的链路升级问题,本文提出了相应的MILP优化模型,同时考虑了两种链路升级方式:“对已有光纤链路升级”和“创建新的光纤链路”。前者无需新建光缆管道,升级成本低,而后者需要构建新的光缆管道,升级成本高。在分析了两种链路升级方式对网络性能的影响后,本文基于静态业务场景提出了三种链路升级策略:基于物理长度（Physical Length-based,PL）、基于流量（Traffic Demand-based,TD）和最大化网络性能（Maximum Network Performance,MNP）策略。为提高网络频谱资源利用率,本文也提出了自适应RMSA算法。仿真结果表明,MNP策略的结果与MILP模型的结果最为接近,远优于其它两种策略,这表明了 MNP策略在解决可变拓扑网络的链路升级问题时能更有效地提升网络频谱资源使用效率。