A estrutura de um laser semicondutor é caracterizada basicamente por uma região ativa, onde ocorre emissão estimulada de fótons; um guia de onda óptico, para limitar a propagação da luz a uma única direção; e uma cavidade óptica, na qual a luz sofre múltiplas reflexões para propósito de ganho e filtragem.

A quantidade de canais em um sistema WDM é limitada, entre outros, pela FWM (four-wave mixing), um efeito nãolinear que resulta da dependência do índice de refração da fibra com a potência de luz. Esse efeito pode ser minimizado com o uso de fibras com dispersão deslocada.

A principal função de um demultiplexador óptico é separar as diferentes cores de um feixe de luz composto de múltiplas freqüências. Esse dispositivo pode ser embasado em componentes passivos, como prismas e filtros espectrais, ou em uma combinação de componentes passivos e detectores sintonizáveis. Em geral, um demultiplexador passivo pode também ser usado como multiplexador óptico.

Atualmente, as redes de comunicação óptica apresentam, tipicamente, quatro camadas: IP, para aplicação; ATM, para engenharia de tráfego; SONET/SDH, para transporte; e DWDM, para capacidade.

Entre os parâmetros que devem ser considerados em um sistema DWDM, incluem-se o número de canais e a largura de banda de cada canal, bem como a separação em freqüência entre canais. Nesse sistema, o comprimento de onda, a largura do canal, a taxa de bits, o tipo de fibra e o comprimento de fibra, entre outros, determinam a dispersão no enlace óptico.

Uma rede óptica WDM é constituída com diversos nós (ou roteadores), que podem ser completamente interconectados formando-se uma arquitetura em malha ou em anel. Um sistema WDM pode ser designado por dense WDM (DWDM) ou coarse WDM (CWDM).

Nos sistemas que utilizam tecnologia WDM (wavelength division multiplexing), em cada comprimento de onda, que é tratado como um canal individual, pode-se transmitir tráfego homogêneo ou heterogêneo. Dessa forma, considerando-se, por exemplo, três canais, cada um deles pode transportar tráfego SDH (synchronous digital hierarchy), ATM (asynchronous transfer mode) e dados Internet.

O uso de MIMO em sistemas CDMA elimina a necessidade de se implementar, na recepção desses sistemas, equalizadores e estimadores de canal. Essa característica simplifica a construção de receptores de sistemas CDMA e acarreta economia no uso de bateria. Sistemas WCDMA/HSPA (WCDMA/high speed packet access) empregam essa inovação.

Em sistemas móveis celulares que empregam a técnica CDMA e que operam com fator de reúso unitário, o uso de setorização degrada a capacidade do sistema quanto ao número de usuários que podem compartilhar simultaneamente esse sistema. Dessa forma, a setorização é desaconselhada em sistemas CDMA.

O uso de receptor do tipo RAKE permite aumentar a robustez de sistemas CDMA ao desvanecimento rápido seletivo em freqüência.