DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) wird eingesetzt, um Kapazität und Effizienz von optischen Glasfasernetzen zu erhöhen. Durch "Muliplexen" einzelner optische Signale - jedes auf einer eigenen Wellenlänge - auf eine einzige Faser, kann die Kapazität der Faserinfrastruktur vergrößert werden. Mit DWDM erhält man Datenübertragungsraten von 10 bis 40 Gbit/s pro Kanal bei bis zu 80 Kanälen. Durch Kombination des C- und L-Bandes sind bis zu 160 Kanäle möglich. Außerdem können durch den Einsatz von optischen Verstärkern alle WDM-Signale in einer Faser gleichzeitig verstärkt werden. Dadurch wird eine große Zahl von elektrischen Regeneratoren eingespart und gleichzeitig der Abstand zwischen Regeneratoren-Stellen deutlich erhöht. Der Bedarf an elektronischer Ausrüstung wird dadurch stark verringert, was sich positiv auf die Ausfallsicherheit und auf die Kosten auswirkt. Je nach Hersteller, Netzdesign und Glasfasertyp sind optische Verstärker alle 80 bis 200 km erforderlich sowie eine elektrische Daten-Regeneration alle circa 600-2000 km. Aus diesem Grund ist der hauptsächliche Anwendungsbereich dieser Variante der Einsatz über weite Entfernungen im Wide- und Global Area Network.