WDM PON là mạng quang thụ động điểm-điểm sử dụng công nghệ ghép kênh phân chia bước sóng.Nghĩa là, trong cùng một sợi quang, số lượng bước sóng được sử dụng theo cả hai hướng lớn hơn 3 và việc sử dụng công nghệ ghép kênh phân chia bước sóng để đạt được quyền truy cập đường lên có thể cung cấp băng thông làm việc lớn hơn với chi phí thấp hơn, đây là hướng phát triển quan trọng cho truy cập cáp quang trong tương lai.Một hệ thống WDM PON điển hình bao gồm ba phần: Thiết bị đầu cuối đường dây quang (OLT), Mạng phân phối bước sóng quang (OWDN) và Thiết bị mạng quang (ONU: Optical Network Unit), như trong Hình 1. OLT là thiết bị văn phòng trung tâm, bao gồm bộ ghép kênh/bộ tách kênh phân chia bước sóng quang học (OM/OD).Nói chung, nó có các chức năng như kiểm soát, trao đổi và quản lý.OM/OD của văn phòng trung tâm có thể được tách biệt về mặt vật lý khỏi thiết bị OLT.OWDN đề cập đến mạng quang nằm giữa OLT và ONU và thực hiện phân bố bước sóng từ OLT đến ONU hoặc từ ONU đến OLT.Liên kết vật lý bao gồm sợi trung chuyển và nút từ xa thụ động (PRN: Passive Remote Node).PRN chủ yếu bao gồm cách tử ống dẫn sóng phân mảng không nhạy nhiệt (AAWG: Cách tử ống dẫn sóng mảng Athermal).AAWG là một thiết bị quang thụ động nhạy cảm với bước sóng, thực hiện các chức năng ghép kênh và phân kênh bước sóng quang.ONU được đặt tại thiết bị đầu cuối người dùng và là thiết bị đầu cuối quang học ở phía người dùng.
Ở hướng xuôi dòng, nhiều bước sóng khác nhau ld1…ldn được truyền đến OWDN sau khi ghép kênh OM/OD của văn phòng trung tâm và được phân bổ cho mỗi ONU theo các bước sóng khác nhau.Theo hướng ngược dòng, các ONU người dùng khác nhau phát ra các bước sóng quang khác nhau lu1…lun tới OWDN, ghép kênh tại PRN của OWDN, sau đó truyền đến OLT.Hoàn thành việc truyền tín hiệu quang ngược dòng và hạ lưu.Trong số đó, bước sóng hạ lưu ldn và bước sóng ngược dòng lun có thể hoạt động trong cùng một dải sóng hoặc các dải sóng khác nhau.