光时分复用传输系统（optical time division multiplexing transmission system），工学-信息与通信工程-通信传输系统-光通信系统-光传输系统，将多路光信号在时间上复用在一起，从而获得一个具有更高波特率的单信道进行传输的系统。1968年，美国贝尔实验室的研究人员描述了一种基于自由空间传输的光时分复用传输系统，将氦氖激光器输出的激光进行调制并时分复用到了488兆比特/秒的传输速率。1987年，贝尔实验室研究人员通过实验验证并实现了当时最高的单信道传输速率，将4路4吉比特/秒的支路通过时分复用技术形成了一个16吉比特/秒的单信道并进行了8千米的光纤传输，比当时所有既有的电信号的速率都要高。光时分复用传输系统的优势始终源于其能够实现超越电子技术能力的更高的单信道速率，即利用光学器件的固有高速响应突破电子瓶颈。光时分复用的关键技术单元包括：超短脉冲源、时分复用器、时分解复用器、时钟提取等。