40G/100G相干光传输系统的组成如图所示。
在发送端，就像为方便货物运输时，需要将货物放到集装箱，客户侧40 G/100 G信号也需要装到OTU3/OTU4信号“集装箱”。OTU3/OTU4其实就是大小不一样的信号集装箱，其中OTU3可以装40 G的信号，OTU4可以装100 G的信号。激光器发出的激光被偏振分光器分成X、Y两个垂直方向的偏振光。
对于100G相干光传输系统，OTU4信号转换为4路信号，分别对两个偏振方向的激光信号进行PM-QPSK调制，调制后的偏振光经偏振合波器合成一束激光，传到光纤线路，并送到远端。类似，对于40G相干光传输系统，OTU3信号转换为2路信号，分别对两个偏振方向的激光信号进行PM-BPSK调制。PM-QPSK(Polarization-multiplexed Quadrature Phase Shift Keying，偏振复用正交相移键控)和PM-BPSK（Polarization Multiplexed Binary Phase Shift Keying，偏振复用的二进制相移键控）都是将信息信号转换成适合线路传输信号的方式。这里就不深入探讨了，有兴趣了解的读者，可以查阅数字调制技术中的相关技术书籍。
在接收端，接收到的信号光经偏振分光器被分到X和Y两个偏振方向。本振激光器也分出X和Y两个方向的偏振光，与接收的信号光进行相干。相干后的信号经光电转换和ADC（Analog to Digital Converter，数模转换器）模块的模数处理后，进入DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)模块。DSP模块对光路上出现的色散、偏振模色散等信号畸变进行数字化补偿，在以后恢复出原始信号。
采用了相干接收技术，40G/100G相干光传输系统无需配置固定的色散补偿模块（DCM）和可调色散补偿模块（TDCM），减少系统中光纤放大器的配置，无需进行光纤链路长度和色散的精细测量，不仅降低系统配置成本和人力投入，而且提升光纤传输网络性能。
40G/100G相干信号可以与传统10G/40G波长信号混合传送，实现配置了DCM的传统网络平滑升级到40G/100G相干网络。
