随着以互联网业务为主的数据业务的迅速发展,为应对数据业务动态性、突发性等特点,频谱灵活光网络技术应运而生,由此引出了路由和频谱分配问题。随着光网络规模的增长,在大规模多域光网络中RSA问题越发突出。软件定义网络(SDN)技术出现后,其基于通用计算资源提供的控制平面可编程性为实现较为精细的、基于网络抽象的频谱碎片度量和整理算法提供了可能。本文着力探讨用于多域光网络的SDN控制技术,并在该技术的基础上探讨如何利用SDN提供的控制和管理能力实现多域光网络中智能、高效的频谱重构技术。本文主要工作和创新成果包括:1)提出一种层次化的软件定义多域光网络控制技术,基于opendaylight开发了控制器原型并在实验网中进行了功能测试,验证了该控制技术的可行性。2)基于Utilization Entropy指标和统计方法设计了一种多域光网络频谱碎片监控与碎片整理触发机制,并提出了一种基于K最短径算法及Utilization Entropy最小化为原则的业务频谱重构算法。通过实验平台中的仿真实验验证了算法的有效性。3)提出了一种openflow协议的扩展方案,以支持层次化控制技术和多域光网络频谱碎片监控与整理算法的实现,应用在了实验平台上的控制器功能测试及频谱重构算法实验中,验证了该方案的可行性。