从20世纪70年代开始至今,技术的发展和业务的创新共同推动着光网络飞速发展。.特别是在云计算、数据中心等互联网应用爆发增长的背景下,IT服务对高速、可靠、可扩展的通信网络依赖程度越来越高,而光网络技术已经成为公认的未来大数据时代的核心信息技术之一。如何直接在光网络上实现高效的虚拟化业务支持,已经成为光通信领域的核心技术热点之一。因此,本论文以光网络中的虚拟化技术作为研究对象,分别从虚拟光网络的架构,支持虚拟化功能的光网络控制器的设计与实现,以及光网络虚拟化策略的设计与仿真分析等三方面开展研究。本论文的主要工作和创新点可以归纳为以下几点：1)基于SDN的虚拟光网络架构的设计与实现。根据通用的光网络虚拟化模型,提出了基于SDN控制架构的实现方案,并重点讨论了如何扩展OpenFlow协议以便将其用于光网络控制器的北向接口,从而向用户提供虚拟化光网络资源。之后,通过实验对网络架构和扩展的协议进行了验证。2)支持虚拟化功能的光网络控制器O-Controller的软件开发与实验验证。通过对不同物理设备(包括基于时隙交换的OTN节点和基于波长交换的WSON节点)设计不同的控制接口,O-Controller可实现对异构光网络的统一控制,同时能将光层物理资源进行有效整合,并通过扩展的OpenFlow接口响应来自上层用户的虚拟光网络请求。之后,通过实验对O-Controller进行了功能验证。3)光网络虚拟化策略算法的设计与仿真分析。针对弹性光网络,我们提出了一种基于整数线性规划(BILP)的多路径(Multi-Path)虚拟光网络映射方法,仿真结果表明该算法在应用于COST239EON和NSF网络时可以有效改善虚拟光网络映射的性能。