WDM PON je pasivna optička mreža od točke do točke koja koristi tehnologiju multipleksiranja po valnim duljinama.To jest, u istom vlaknu, broj valnih duljina korištenih u oba smjera veći je od 3, a upotreba tehnologije multipleksiranja po valnim duljinama za postizanje uzlaznog pristupa može pružiti veću radnu širinu pojasa po nižoj cijeni, što je važan smjer razvoja za budući pristup optičkim vlaknima.Tipični WDM PON sustav sastoji se od tri dijela: optički linijski terminal (OLT), optička distribucijska mreža valne duljine (OWDN) i optička mrežna jedinica (ONU: optička mrežna jedinica), kao što je prikazano na slici 1. OLT je središnja uredska oprema, uključujući optički multipleksor/demultiplekser s podjelom valne duljine (OM/OD).Općenito, ima funkcije kao što su kontrola, razmjena i upravljanje.OM/OD središnjeg ureda može se fizički odvojiti od OLT opreme.OWDN se odnosi na optičku mrežu koja se nalazi između OLT-a i ONU-a i ostvaruje distribuciju valne duljine od OLT-a do ONU-a ili od ONU-a do OLT-a.Fizička veza uključuje fiber fiber i pasivni udaljeni čvor (PRN: Passive Remote Node).PRN uglavnom uključuje toplinski neosjetljivu valovodnu rešetku (AAWG: Athermal Arrayed Waveguide Grating).AAWG je pasivni optički uređaj osjetljiv na valnu duljinu koji obavlja funkcije optičkog multipleksiranja i demultipleksiranja valne duljine.ONU se postavlja na korisnički terminal i optički je terminalni uređaj na korisničkoj strani.
U nizvodnom smjeru, višestruke različite valne duljine ld1…ldn prenose se u OWDN nakon OM/OD multipleksiranja središnjeg ureda i dodjeljuju se svakom ONU-u prema različitim valnim duljinama.U uzvodnom smjeru, različiti korisnički ONU-ovi emitiraju različite optičke valne duljine lu1…lun do OWDN-a, multipleksiraju se na PRN-u OWDN-a, a zatim prenose do OLT-a.Dovršite uzvodni i nizvodni prijenos optičkih signala.Među njima, nizvodna valna duljina ldn i uzvodna valna duljina lun mogu raditi u istom ili različitim valnim pojasima.