在WDM-PON中，波分复用器通常称为波长路由器，它解复用下行信号，并分配给指定的OUN，同时把上行信号复用到一根光纤，传输到OLT。波长分路器主要由阵列波导光栅(AWG)构成。目前，在波长分路器实现中需要关注串扰、温度稳定性问题以及色散效应。

针对AWG器件，由于隔离度不理想或者非线性光学效应的影响，其他光通道的信号会泄露到传输通道形成噪声，从而对系统性能造成影响。AWG由输入输出波导、平板波导和波导阵列组成，都集成在同一衬底。聚焦模场和输出波导的场分布不是矩形结构，它是串扰的最直接来源。目前，已经有三种方法来抑制串扰，即激光束逐点扫描法、变迹相位模板法、均匀相位模板法。

在WDMPON系统中，AWG器件一般都放在野外，环境温度变化比较大。由于AWG的主要材料是石英，而石英的折射率易随着温度的变化而变化，因此，AWG复用的信道波长容易受温度的影响。温度变化时，如何保证信道波长的稳定性是一个值得研究的问题。目前，人们已研究出多种方法增强AWG的温度稳定性。其中，有利用折射率随温度作反方向变化的波导或在陈列波导之间刻蚀不同长度的凹槽的方法来实现温度控制。此种方法可以让AWG的光谱响应在-20℃~80℃几乎没有变化。另外，也有利用聚合物材料制造阵列波导光栅的，如丙烯盐酸和聚硅树脂，这些材料可以减少热膨胀系数，使折射率得到控制。

随着WDMPON系统接入距离的增加，光纤色散和阵列波导的色散效应会导致系统误码率增加。目前认为能够比较好地解决色散效应的方法是色散补偿光纤光栅，通过在AWG中加入补偿光纤光栅改善色散特性。色散补偿是对频率的二次相移所造成的脉冲展宽进行压缩补偿。如果波导光栅输出的响应频率的二次相移特性比较平坦，频带较宽且幅度满足要求，则认为此波导光栅的色散补偿特性较好。