Hiện nay, thông tin quang đã được ứng dụng rộng rãi, đó là các hệ thống cáp quang đã được lắp đặt từ trước và đang triển khai. Song nguồn tài nguyên đường truyền của nó dường như đã cạn kiệt. Yêu cầu đặt ra là phải có các giải pháp để khắc phục vấn đề này. Nếu phải lắp thêm các đường cáp quang mới thì chi phí sẽ rất cao, do vậy việc tìm ra một cách truyền mới để nâng cao lưu lượng mà vẫn sử dụng trên đường cáp hiện có là một giải pháp có tính kinh tế cao. Mặt khác, sự ra đời của các loại nguồn quang laser bán dẫn có phổ hẹp cho phép phổ của tia sáng là rất nhỏ
so với băng thông của sợi quang. Về mặt lý thuyết, có thể làm tăng dung lượng truyền dẫn của hệ thống bằng cách truyền đồng thời nhiều tín hiệu quang trên cùng một sợi nếu các nguồn phát có phổ cách nhau hợp lý và ở đầu thu có thể thu được tín hiệu quang riêng biệt khi sử dụng các bộ tách bước sóng. Và đây chính là cơ sở của công nghệ ghép kênh theo bước sóng WDM.
WDM có nghĩa là độ rộng băng quang của hệ thống được phân thành các vùng phổ cố định, không chồng lấn. Mỗi vùng tương ứng với một kênh có bước sóng λi. Các kênh khác nhau độc lập với nhau và truyền với các tốc độ xác định. Như vậy, cho phép WDM trong quá trình truyền dẫn được xem như là hệ thống truyền dẫn trong suốt.
Hình 2.3 : a) Hệ thống WDM một hướng. Hình 2.3 :b) Hệ thống WDM song hướng.
Hệ thống WDM một hướng được phát triển và ứng dụng tương đối rộng rãi do công nghệ tách ghép kênh ở mức bình thường, tuy phải sử dụng gấp đôi thiết bị
song độ phức tạp không cao. Ngược lại, hệ thống WDM song hướng tuy cần ít thiết bị, tiết kiệm được 1 sợi quang, xong yêu cầu công nghệ phát triển cao hơn vì khi thiết kế gặp phải nhiều vấn đề như can nhiễu nhiều kênh (MPI), ảnh hưởng của phản xạ quang, cách ly giữa các kênh hai chiều, xuyên âm… Khi công nghệ tách ghép kênh, xử lý can nhiễu được triệt tiêu thì hệ thống WDM song hướng sẽ lại mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.