Схематически инфраструктуру PON можно разделить на три ключевые области: центральный узел связи, распределительную сеть и сторону абонента. При этом активное оборудование располагается на центральном узле и стороне абонента, а распределительная сеть целиком строится на пассивных компонентах - оптическом кабеле и делителях сигнала. Линейный терминал на узле связи обслуживает множество соединений с устройствами на стороне абонента. Один его порт, в зависимости от стандарта PON, способен поддерживать до 128 абонентских терминалов. Для распределения сигнала между всеми абонентскими терминалами, подключенными к узловому оборудованию, используются оптические разветвители с различным коэффициентом деления сигнала.

Количество разветвителей и их коэффициент деления напрямую зависят от выбранного способа разветвления. Под централизованным разветвлением подразумевается схема, при которой между узловым и абонентским активным терминалом устанавливается один разветвитель, распределяющий сигнал между всеми подключенными к нему абонентскими устройствами. Такая схема была придумана для городских сетей PON. Однако на практике деление оптического сигнала в одной точке не всегда возможно и главное - не всегда удобно. Обычно в городских сетях PON используется активное оборудование, поддерживающее 64 абонента на один порт линейного терминала. Но при этом, в среднем, в одном подъезде жилого дома просто нет столько абонентов, поэтому применение столь дорогостоящего оборудования "вхолостую" неоправданно.

Более практичным и приближенным к реалиям городской жизни является распределительная или каскадная схема разветвления. В этом случае разветвители устанавливаются на сети последовательно, так, чтобы обеспечить поэтапное многократное разделение сигнала. Используя разветвители с различным коэффициентом деления, можно подобрать оптимальное количество ответвлений, соответствующее количеству абонентов. Именно такая схема была использована при строительстве сети PON в Петербурге для ОАО "Северо-Западный Телеком". В ней сигнал из магистрального волокна вначале делится на два направления разветвителем с коэффициентом 1х2. А каждое из двух ответвлений в свою очередь делится на 32 направления разветвителями с коэффициентом 1х32. Эта схема предпочтительна при изначально известном и относительно высоком проценте подключений. Различия между перечисленными схемами проявляется также в форм-факторе и способе установки распределительных блоков с разветвителями. В сети, построенной по централизованной схеме, такой блок обычно представляет собой уличный шкаф с оборудованием, обслуживающим множество портов. А в сетях с каскадной архитектурой распределительный блок может быть выполнен в виде компактной коробки или даже муфты, установленной на столбе или зарытой в землю.

Разветвитель представляет собой пассивный оптический многополюсник с заданным количеством входных и выходных портов, не требующий питания. Его функцией является перераспределение подаваемого во входные порты потока оптического излучения на выходные порты. В случае если с одной стороны порт один, а с другой - несколько, то в одну сторону он разделяет один поток на несколько, а в другую - наоборот, объединяет несколько потоков в один. По топологии оптические разветвители делятся на две конфигурации: NxN (с равным количеством входных и выходных портов) и 1xN (разбивающие один поток на несколько портов). Разветвители с конфигурацией 1xN бывают симметричными (в них излучение делится равномерно между всеми выходными портами) и несимметричными, в которых на каждый выходной порт отводится определенный процент мощности излучения.

При выборе разветвителей необходимо особое внимание уделять технологии их производства. Первыми на рынке появились разветвители, изготавливаемые методом сварки отдельных (как правило, двух) оптических волокон в единую монолитную конструкцию. Такие разветвители принято называть сплавными. К их недостаткам относится небольшая точность деления. Кроме того, посредством сварки трудно создать несимметричные делители сложной конфигурации. Большое количество выходных портов достигается путем объединения разветвителей базовой конфигурации (1х2 или 2х2) в сложную древовидную структуру. То есть сплавные разветвители с количеством выходов больше двух всегда состоят из нескольких элементарных разветвителей 1х2, что отрицательно сказывается на их характеристиках и надежности.

Высокие технологии подарили рынку новые планарные разветвители. Методика их производства сходна с производством интегральных микросхем: они выращиваются методом толстопленочной технологии на монокристалле кремния и сразу имеют заданное количество выходов, обеспечивая требуемый коэффициент деления. В результате планарные разветвители имеют более широкий диапазон рабочих температур и лучшие оптические характеристики. Они работают в непрерывном диапазоне длин волн от 1260 нм до 1650 нм. Для сетей PON это очень важно, поскольку активное оборудование PON использует три длины волны: 1310 нм, 1490 нм и 1550 нм. Единственным преимуществом сплавных разветвителей перед планарными является более низкая цена.

Разветвители с различными коэффициентами деления выходных портов позволяют регулировать распределение оптического сигнала в различных ветвях сети и тем самым дают возможность сделать ее более сбалансированной. Кроме того, некоторые выходные порты разветвителя могут остаться неподключенными - это создаст запас емкости для расширения сети по мере роста абонентской базы.