近年来,随着云计算和高比特传输速率视频服务的出现,数据中心等应用呈现出高爆发和高带宽等业务特征。为了适应高带宽业务需求,目前光网络的发展已经转向频谱灵活光网络。光网络在提供灵活带宽资源的基础上,不仅需要大容量和长距离的传输,还需要动态和灵活的控管,传统自动交换光网络架构的通信模式很难满足这一需求。软件定义光网络可以为各种光层资源提供统一的调度和控制能力,使频谱灵活光网络向智能化、可编程化发展。同时,软件定义光网络的应用层需要更多的创新应用来满足用户的多样化需求。本文基于国家宽带网重点专项的实验平台,对软件定义光网络中北向接口的控制机制,以及软件定义光网络中应用层创新APP软件进行了比较深入的研究,主要完成的工作和创新点如下:一、针对软件定义光网络中,面向频谱灵活光网络业务复杂的北向接口问题,提出了一种新型的业务逻辑处理模型,用于管理REST接口。实验结果表明,这一业务逻辑处理模型有效、稳定地管理北向REST API,改善了整个软件定义光网络的控制机制。二、针对软件定义频谱灵活光网络中用户对业务带宽的动态需求问题,设计并实现了基于BoD业务的创新应用APP,可根据用户在不同情况下的不同需求对带宽资源进行动态配置和调整。实验结果表明,基于BoD业务的创新APP可以满足用户对带宽资源的动态需求,提高了网络资源的利用效率。三、针对软件定义频谱灵活光网络面向多租户的发展趋势,设计并实现了基于虚拟光网络的创新APP。实验结果表明,基于VON业务的创新APP支持多租户共享网络资源,通过APP安全、稳定的管理网络资源,提高了网络资源利用效率。