Das schnelle Wachstum des Internets sowie die zunehmende Nutzung von bandbreiten-intensiven Anwendungen wie Video-on-Demand oder Multimediakonferenzen erfordern umfangreiche Forschungen im Bereich Hochgeschwindigkeitsnetze. Ein vielversprechender Ansatz sind optische Netzwerke mit WDM-Technologie. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Probleme von WDM-Netzen untersucht. Sie umfasst 1.) Netzplanung und Optimierung von WDM-Netzen, 2.) Platzierung der Wellenlängenkonverter und Zuweisung von Wellenlängen in WDM-Netzen mit Wellenlängenkonvertern, 3.) Entwurf und 4.) Neukonfiguration der logischen Topologien für IP über WDM-Netze sowie 5.) Schutz für Multi-Layer-WDM-Netze.