WDM PON เป็นเครือข่ายออปติกแบบพาสซีฟแบบจุดต่อจุดโดยใช้เทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์การแบ่งความยาวคลื่นนั่นคือในไฟเบอร์เดียวกัน จำนวนความยาวคลื่นที่ใช้ในทั้งสองทิศทางมากกว่า 3 และการใช้เทคโนโลยีมัลติเพล็กซ์การแบ่งความยาวคลื่นเพื่อให้บรรลุการเข้าถึงอัปลิงค์สามารถให้แบนด์วิดท์การทำงานที่มากขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า ซึ่งเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญสำหรับ การเข้าถึงใยแก้วนำแสงแห่งอนาคตระบบ WDM PON ทั่วไปประกอบด้วยสามส่วน: Optical Line Terminal (OLT), Optical Wavelength Distribution Network (OWDN) และ Optical Network Unit (ONU: Optical Network Unit) ดังแสดงในรูปที่ 1 OLT เป็นอุปกรณ์สำนักงานกลาง ได้แก่ มัลติเพล็กเซอร์/ดีมัลติเพล็กเซอร์แบบแบ่งความยาวคลื่นแสง (OM/OD)โดยทั่วไปจะมีฟังก์ชันต่างๆ เช่น การควบคุม การแลกเปลี่ยน และการจัดการOM/OD ของสำนักงานกลางสามารถแยกออกจากอุปกรณ์ OLT ได้OWDN หมายถึงเครือข่ายออปติกที่ตั้งอยู่ระหว่าง OLT และ ONU และรับรู้ถึงการกระจายความยาวคลื่นจาก OLT ไปยัง ONU หรือจาก ONU ไปยัง OLTลิงก์ทางกายภาพประกอบด้วยไฟเบอร์ตัวป้อนและโหนดระยะไกลแบบพาสซีฟ (PRN: Passive Remote Node)PRN ส่วนใหญ่ประกอบด้วยตะแกรงท่อนำคลื่นแบบอาร์เรย์ที่ไม่ไวต่อความร้อน (AAWG: Athermal Arrayed Waveguide Grating)AAWG เป็นอุปกรณ์ออปติคัลแบบพาสซีฟที่ไวต่อความยาวคลื่นซึ่งทำหน้าที่มัลติเพล็กซ์และดีมัลติเพล็กซ์ของความยาวคลื่นแสงONU วางอยู่ที่เทอร์มินัลผู้ใช้และเป็นอุปกรณ์เทอร์มินัลออปติคัลที่ฝั่งผู้ใช้
ในทิศทางดาวน์สตรีม ความยาวคลื่นต่างๆ ld1…ldn จะถูกส่งไปยัง OWDN หลังจากมัลติเพล็กซ์ OM/OD ของสำนักงานกลาง และจะถูกจัดสรรให้กับ ONU แต่ละตัวตามความยาวคลื่นที่แตกต่างกันในทิศทางอัปสตรีม ONU ของผู้ใช้ที่แตกต่างกันจะปล่อยความยาวคลื่นแสงที่แตกต่างกัน lu1…lun ไปยัง OWDN, มัลติเพล็กซ์ที่ PRN ของ OWDN จากนั้นจึงส่งสัญญาณไปยัง OLTทำการส่งสัญญาณออปติคอลต้นน้ำและปลายน้ำให้สมบูรณ์ในหมู่พวกเขา ความยาวคลื่นปลายน้ำ ldn และความยาวคลื่นต้นน้ำสามารถทำงานในแถบคลื่นเดียวกันหรือแถบคลื่นที่แตกต่างกันได้