为了有效降低弹性光网络的频谱碎片程序和阻塞率, 提出一种基于图着色模型的弹性光网络频谱分配算法。首先, 对弹性光网络建立图着色模型, 将频谱分配问题转化为带权值的图上色问题, 然后提出了2种改进的上色算法(链式搜索法和改进的贪心算法)。仿真结果表明: 与度最大着色算法相比, 改进的2种上色算法能更好地优化频谱资源并降低平均链路阻塞率。

综合性体育场馆的场地照明存在灯具数量多、使用率低、初投资大等问题，基于此，对标Ⅴ级照明标准，以耗电量为优化目标，选择贪心算法，提出针对手球场地的灯具位置和投射角度优化方案。基于现有灯具，进一步提出针对篮球、排球场地灯具开关数量及投射角度优化调节方案。以“十四运”某场馆为例，相比于人工布灯，优化设计后手球场地LED灯具数量减少16盏，总功率下降19416 W，耗电量减少26%，篮球、排球场地灯具耗电量分别下降31%和56%。可见基于贪心算法的照明系统优化设计可以有效减少场地灯具数量，不同比赛项目间灯具优化调节提高了灯具利用率，不但节约了前期购置及安装成本，而且在后期运行阶段节能效果显著。

粒子群优化算法具有良好的全局寻优能力，但也存在容易陷入局部极值、后期收敛速度慢、收敛精度低等问题。为此，首先优化了传统粒子群算法，将其简化并引入随机扰动，赋予粒子跳出局部极值的能力，提高算法的全局寻优性能。然后结合贪心算法并引入梯度下降法作为算法自动切换的判据，从而构造一种针对光子器件逆向设计的混合算法。相较于传统粒子群算法，该混合算法具有更优的全局寻优能力，并且提高了收敛速度和收敛精度，具备更高的设计效率。利用该混合算法逆向设计了一种1∶1分光器，在120 nm带宽内，输出端插入损耗介于0.125 dB ~0.197 dB，并具有可制造的鲁棒性。