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OTDM原理就是将多个高速调制光信号转换为等速率光信号，然后放在光发射器里利用超窄光脉冲进行时域复用，将其调制为更高速率的光信号然后再放到光纤里进行传输。经此整合，限制传输速率容量的电子瓶颈就得到了有效的解决。
OTDM之所以引起人们的关注，主要有两个原因：OTDM可克服WDM的一些缺点，如由放大器级联导致的谱不均匀性，非理想的滤波器和波长变换所引起的串话，光纤非线性的限制，苛刻要求的波长稳定性装置及昂贵的可调滤波器；OTDM技术被认为是长远的网络技术。为了满足人们对信息的大量需求，将来的网络必将是采用全光交换和全光路由的全光网络，而OTDM的一些特点使它作为将来的全光网络技术方案更具吸引力：
可简单地接入极高的线路速率（高达几百Gbit/s）；
支路数据可具有任意速率等级，和现在的技术（如SDH）兼容；
由于是单波长传输，大大简化了放大器级联管理和色散管理；
网络的总速率虽然很高，但在网络节点，电子器件只需以本地的低数据速率工作；
OTDM和WDM的结合可支撑未来超高速光通信网的实现。
