提高速度和容量是光纤通信的目标。电子设备的极限速率在20 Gb/s左右，TDM已经达到。
一般有两种方式可以继续提高费率：
波分复用(WDM)
光时分复用
如今，WDM的技术研究非常热门，一些技术已经成熟实用。然而，OTDM技术仍处于实验研究阶段，许多关键技术仍有待解决。OTDM是光域中的时分复用。通常有两种复用方式：
比特交错
单元交错
比特间插值是目前广泛使用的方法，而小区间插值又称为光分组复用。
该系统的光源为超短光脉冲光源，通过分光器分成N束，每一束超短光脉冲上分别调制各支路的电信号。然后，通过光延迟线阵列，每个分支的光脉冲按照预定的要求在时间上精确交错，然后这些分支的光脉冲被组合器多路复用在一起，从而完成光时域内的插值多路复用。
接收端的光解复用器是一个光控高速开关，在时域分离分支光信号。
要实现光时分复用，需要解决的关键技术有：
超短光脉冲光源；
超短光脉冲的长距离传输和色散抑制技术；
帧同步和道路序列确定技术；
光学时钟提取技术；
全光解复用技术。
OTDM需要全光逻辑和存储器件进行信号处理、时钟恢复、包头识别和路由序列选择。这些设备还不成熟，所以OTDM离实际使用还很远。