파장이 다른 빛을 사용해 한 개의 광 섬유로 여러 개의 신호를 동시에 전송하는 방식. 종래의 마이크로파 통신에서는 이미 주파수 다중 방식이 실용되고 있지만 빛에서는 디바이스 형편상 다중할 수 있는 신호수는 훨씬 적다. 파장이 다른 두 종류의 빛을 사용하는 양방향 전송은 실용되고 있다. 수십 파의 파장 다중을 이용하는 시스템의 제안도 있다.