파장분할 수동형 광네트워크(WDM PON)는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 기법을 도입, 상하향 채널을 위해 다수의 독립된 파장을 제공하는 PON의 궁극적 진화 구조라고 할 수 있다.
WDM PON의 구조에서 ONT는 다중화된 WDM 신호를 각각의 파장으로 분리하여 가입자에게 제공하고, 이런 기능은 광분기의 일종인 AWG(Array Wavelength Granting)가 담당한다.
ATM PON이 ATM 스위치의 622Mbps 용량을 분기 수만큼의 가입자가 공유하는 구조인 데 반해, DWDM 기반 시스템은 각 가입자에게 독립된 파장을 할당하여 FTTH 구조를 구현하는 게 특징이다.
전송 기술에서 출발한 WDM 기술이 메트로에서 액세스 영역까지 확장되면서 등장한 WDM PON은 DWDM 기술의 발전과 방향을 함께하고 있다. 현재는 가입자당 기가급(Gbps)의 속도와 1024 이상의 분기율을 갖는 구조가 가능하다.
일부에서는 WDM PON은 PON이 순수 패시브 소자를 사용, 전원이 필요 없는 구조인 데 반해 전원이 필요한 AWG를 사용해 다중화된 WDM 신호를 각각의 파장으로 분리, 가입자에게 제공하는 구조라는 점에서 순수한 PON은 아니라고 얘기하기도 한다. 전원이 필요한 AWG를 사용하면 복잡한 가정 내 환경에서 관리가 어렵다는 점 때문이다.
그러나 최근 KT가 상용화에 성공한 WDM PON은 AWG를 없애고 순수 패시브 소자로 구성돼 관리와 운용, 투자에 메리트를 가져온 것이 특징이다.