2002年六月電機電子工程協會(Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE)核准了10 Gigabit乙太網路(Ethernet)標準為IEEE 802.3ae。自從1998年六月乙太網路藉由光纖通訊的技術提升至1 Gigabit的速度以後(IEEE 802.3z)，以及1999年六月銅絞線的乙太網路也提升到Giga等級之後(IEEE 802.3ab)，乙太網路首次以全光纖的技術展現，其速度更上層樓，達到40公里、10 Gigabit的速度。
2002年六月電機電子工程協會(Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE)核准了10 Gigabit乙太網路(Ethernet)標準為IEEE 802.3ae。自從1998年六月乙太網路藉由光纖通訊的技術提升至1 Gigabit的速度以後(IEEE 802.3z)，以及1999年六月銅絞線的乙太網路也提升到Giga等級之後(IEEE 802.3ab)，乙太網路首次以全光纖的技術展現，其速度更上層樓，達到40公里、10 Gigabit的速度。在此之前，Giga等級的乙太網路裡還有5類銅絞線與光纖競爭，然而至10 Giga等級，光纖成為不二選擇。其實在Gigabit Ethernet標準底定之後，10 Gigabit Ethernet (10-GbE)即被光纖通訊業界所期待。而在10 Gigabit Ethernet標準制定之後，業界便開始著眼40 Gigabit Ethernet，然而在光通訊市場嚴重不景氣之際，不僅10 Gigabit Ethernet的市場尚未打開，40 Gigabit Ethernet標準制定的腳步也緩和許多。業界除了積極地尋找應用出路之外，也耐心等待市場的復甦。
隨著頻寬的需求，已有30年歷史的乙太網路Ethernet(IEEE 802.3)的速度也在近年來突然突飛猛進，約在5年多前便從以往一、二十年來的10Mega bps加速至100Mega bps(Fast Ethernet)，然後又在1998年提升至Gigabit等級(Gigabit Ethernet)。2002年隨著IEEE 802.3ae標準的草案制訂完成，10Giga bps的速度於焉誕生。Gigabit乙太網路比100Mega速度快10倍，而10 Gigabit乙太網路更快10倍。雖然100Mega與10Mega速度相隔有20多年之久，然而100Mega之後，幾乎每隔4年速度就躍升10倍，如圖1所示。在此之前，Gigabit乙太網路僅是比100Mega速度更快的乙太網路，然而10 Gigabit乙太網路可謂比Gigabit乙太網路(IEEE 802.3ab或802.3z)更為脫胎換骨，不僅摒棄傳統的電子通訊技術、全部採用光纖通訊技術，使得速度更快。畢竟Giga以上的傳輸速度乃有賴光纖通訊技術方可達成，傳統的電子通訊技術在此瀕臨其技術極限。
除了更快的速度之外，新標準的傳輸距離也更遠。例如IEEE 802.3z僅規範1310nm光波搭配單模光纖，最遠可傳輸5公里，而802.3ae一口氣將傳輸距離擴張至40公里。所謂「區域網路」的觀念將不受有形且狹隘的地域疆界所限制。此外，IEEE 802.3ae與802.3z尤為不同的是前者可以直接與SONET相連。
在國際標準組織(International Standards Organization, ISO)所規範的網路7層基本架構裡，乙太網路基本上僅規範最底層的實體層(Physical Layer, PHY)和第2層的數據連結層(Data Link Layer)。IEEE 802.3ae標準根據不同的應用領域，例如應用於廣域網路，而將這兩層結構更加複雜化，如圖2所示，使得10 Giga Ethernet主要具有3項特點：其一是實體層裡平行地分出區域網路實體層(LAN PHY)與廣域網路實體層(WAN PHY)。再來廣域網路實體層(WAN PHY)多加了一個所謂的廣域網路介面子層(WAN Interface Sublayer, WIS)，使得乙太網路的封框符合SO-NET/SDH的格式。並且區域網路實體層(LAN PHY)首次配備WWDM (Wideband Wavelength Division Multiplexing)技術，並為其規範了所謂XAUI(10Gigabit Attachment Unit Interface)的光電氣轉換介面。
在第2層的數據連結層裡，10 Giga Ethernet仍然延續乙太網路的各項基本規格，包括MAC協定(Medai Access Control protocol)、乙太封框格式等。然而，由於10 Giga Ethernet全部採用光纖通訊技術，摒棄傳統的電子通訊方式，所以無須載波感測和多次存取，以及碰撞檢出等協定(Carrier-Sensing Multiple-Access with Collision Detection, CSMA/CD)。
實體層其實又垂直地分作Physical Media Dependent (PMD)與Physical Coding Sublayer (PCS)等兩子層。廣域網路介面子層(WAN Interface Sublayer, WIS)即規範在WAN PHY的PCS子層裡。該介面可以修改乙太封框，使其變成簡單的SONET封框，直接傳送上長途電信的SONET網路。然而在SONET網路端仍需要有新的設備以便接收乙太網路傳來的資料；新設備即為波長轉換器(Wavelength translator)和應答器(transponder)。其中，波長轉換器的功能是將區域網路用的短波長，如1310nm或850nm，或較為鬆散的 1550nm等光波轉換成長途所用的光波長，如1310nm或1550nm。而應答器則負責重生訊號，順便加入SONET骨幹所需的一些管理資訊。
在實體層的PMD子層裡，IEEE 802.3ae規範了各種應用光源，包括了850nm、1310nm與1550nm，WWDM用的1275nm、1300nm和1325nm以及 1350nm等雷射光。除了LD(Laser Diode)之外，最近幾年崛起的VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)，因其低成本又無須冷卻，在區域網路裡會是個很理想雷射光源。當然這些雷射光源也必須搭配適當的光纖以達到所要求的傳輸距離。例如， 850nm搭配多模光纖(Multi Mode Fiber, MMF)可以在300公尺距離內達到10G bps的傳輸速度，即稱為10GBase-SR(Short-reach)或10GBase-SW(Short-reach with WAN PHY)。
其中的Base是指訊號調變方法為最簡單的基頻方式(Base Band)，即「0」或「1」的數據直接改變基頻電壓，沒有升至高頻作調變。而WWDM的4道光波長若搭配單模光纖(Single Mode Fiber, SMF)，可達到10公里的傳輸距離，並利用每道光波約有2.5G bps速度以合成10G bps的傳輸速度。這種4道WWDM光波搭配單模光纖以達到10公里的傳輸距離之組合便稱為10Gbase-LX4(Long-reach at 10G bps with 4 wavelengths)。但是10GBase-LX4並沒有WAN PHY層，不能與SONET接續，只能純粹在區域網路裡使用。
此外，1310nm與1550nm兩者皆與單模光纖搭配，傳輸的距離分別可達10公里與40公里。可達10公里的10Giga乙太網路稱之為 10Gbase-LR(Long-reach)或10Gbase-LW(Long-reach with WAN PHY)；而可達40公里的10Giga乙太網路即稱之為10Gbase-ER(Extended-reach)或10Gbase-EW (Extended-reach with WAN PHY)。所以總括IEEE 802.3ae標準即制訂了10Gbase-SR/SW/LR/LW/ER/EW/LX4等7種規格，所規定的傳輸距離則從20公尺至於40公里之遙。
各形式的10 Gigabit Ethernet皆採用一對光纖以利全工(Full-duplex)作業。例如，10Gbase-EW(Extended-reach with WAN PHY)採用1550nm LD，搭配單模光纖(Single Mode Fiber, SMF)，其傳輸距離可達40公里。10Gbase-LX4(Long-reach，10Gigabit)利用了1310nm附近的4道光波長，搭配多模光纖(Multi Mode Fiber, MMF)或單模光纖，傳輸距離可達300公尺至10公里。而幾十公尺的短傳輸(Short-reach)距離則僅只需要850nm的垂直面射型雷射 (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)搭配多模光纖即可。各形式的10 Gigabit Ethernet與傳輸距離如表1所示。
10Gbase的標準闡釋了Giga等級以上的傳輸將以光纖通訊的技術為主流。然而許多設備商也開發出在5類雙絞銅線上傳輸10Gigabit的技術，卻因為有效傳輸距離僅有15公尺而未獲得IEEE認同。傳統的電子搭配銅線之傳輸技術有著低成本的優勢，所以10Gigabit的銅線傳輸技術雖然未能成為標準，卻仍可能會應用在非常短距離上的傳輸，例如較近的骨幹網路交換機。另外，隨著10Giga乙太網路標準的頒佈，廠商得開始思考10Giga乙太網路之後，未來會是出現怎樣的網路型態？40Giga乙太網可能是下一個發展目標，畢竟40Giga與現存的OC-768 SONET之技術較為接近。預期10 Gigabit乙太網路會應用在儲存網路(Storage Area Network, NSA)和區域網路(Local Area Network, LAN)，以及直接連接上廣域網路(Wide Area Network, WAN)。
以10-GbE標準為基礎，依不同的應用規範，發展了幾個不同規格的光收發模組。為了使各零組件與設備之間的連接介面可以相容，Agilent、Agere、Tyco、Pine、Mitsubishi與Optillion，以及TBA等幾家公司簽署了MSA(Multi Source Agreement)協議，同意合作制訂10 Gigabit Ethernet所用的光收發模規格，於是新的光收發模規格XENPAK因而問世。XENPAK光收發模組當然得支援IEEE 802.3ae的各項標準，包括了支援1310nm系列的4道光波長之WDM光電轉換介面XAUI，另外能與各類型的光源相容，也包括850nm和 1310nm，以及1550nm，並且支援業界70pin的RFT連接標準，又容易接入和拔取。圖3即是XENPAK光收發器，長寬高尺寸約121 x 36 x 17.4 mm。
這些公司分別針對不同的光源(雷射或VCSEL)和不同傳輸距離，以及不同的速度作訴求。另外還有Intel和Picolight，以及Infineon 等公司所制訂的XPAK。事實上，XPAK與XENPAK算是孿生兄弟，因為其光電介面相同，祇是XPAK的外型稍作改良，可以直接裝到電路板上，與電腦的PCI介面相容。此外，還有Finisar公司也發表了CWDM的光收發模模組，該公司計劃與JDS Uniphase等共計10家公司將此規格普及。而NEC和住友電工，以及日立製作所也分別發表了10G bps光收發模組的規格。這些日系公司的規格習慣性地獨樹一格，並未與美系公司的規格相容。
根據RHK的估計，未來4年之內各類Ethernet傳輸埠的市場每年約有90億美元。當然這個金額是比以前所預估的還要低得多，其中屬於光乙太網路的市場比例還不高，市場尚未萌芽。估計10G的光收發模組會從2003年開始成長，在2006年市場值預計達250百萬美元，而根據CIR的預估，2008年 10-Gbps相關的光電元件與模組(Tx/Rx & Transponder等)的市場會達到856百萬美元，2004年至2008年之間的年成長率可以有16%。而目前在全球約10億美元的光收發模組市場裡圖4，10-GbE的比例還很低。
事實上，光乙太網路市場的真正起飛恐怕還要等上數年，而且並非每一種規格都可以獲得市場青睞。例如傳輸距離長達40公里的10GBase-E市場就可能極為有限，因為根據IEEE 802.3 High Speed Study Group所做的調查，目前區域網路裡骨幹所傳輸的距離，絕大部分都在數百公尺範圍之內，即使是在校園光纖網路裡，56%的骨幹距離皆在500公尺以內。
10Giaga乙太網路的標準雖然完成制訂，這並未意味著新標準即將在市場上取代舊標準，事實上任何一種乙太網路都有可能存在若干年以上。然而在整體網路裡，各個不同層次的領域畢竟應該有其適當的匹配速度，而整體網路的速度升級也理應從骨幹開始，然後再逐次升級至末梢。所以10Giaga乙太網路的標準完成制訂之意義在於乙太網路骨幹得以有更高的速度升級，而不再受限於1Giga，同時也增加各級網路在速度上的選擇，即10Giga和1Giga，以及 100Mega可依需要安排在各級網路上。
骨幹網路速度升級之後，個人電腦網路速度也便可更上層樓，往Giga等級邁進。個人電腦網路應仍採銅纜線的傳輸技術，如802.3ab標準。然而整體區域網路升級的過程可能仍得耗費一些時日，畢竟其升級還未顯出迫切性。可是當使用人數眾多而使主幹流量大增，或Giga等級的網路設備的價格已頗具吸引力時，例如100美元之下的價格，整體區域網路的速度應該會逐漸往Giga等級邁進。此外，若有很好的應用出現也會加速區域網路之頻寬進化，例如儲存區域網路 (Storage Area Network, SAN)和網路附加儲存(Network-Attached Storage, NAS)即是10Giga以太網路不錯的應用。
能直接與廣域網路的SONET/SDH溝通是10Gigabit乙太網路的特色之一，所以其突破性的應用即是可以將區域網路直接與廣域網路相連接，不若以往企業乃依靠電信公司所提供的僅1.5Mega之T1專線連接上網際網路。然而企業將其10Gigabit乙太區域網路連接上廣域網路仍得先鋪設光纖以取代舊有的雙銅絞電纜。所以光纖到企業(Fiber To The Enterprise, FTTE)可能不失為光纖的鋪設到「最後一哩」之最先突破點。
而區域網路設備的市場裡雖然仍有Cisco與3Com等國際大廠，但仍不若廣域網路市場那麼具有獨佔性。各個設備廠商在以企業為買主的區域網路市場裡提供合適的區域網路解決方案。
光乙太網路市場所需的光纖通訊零組件主要為光收發模組(Transceiver)，其中包括了LD或VCSEL，和PD等光主動元件，以及WDM與光耦合器(Coupler)，以及連接器(Connector)等光被動元件。2003年由於日本光纖到戶的市場開始起飛，一些光收發模組的訂單轉至台灣，使得 2003年台灣光收發模組的產值大幅成長。台灣光收發模組的產量與產值之統計如圖5所示。
2003年在台灣所生產的兩百多萬個光收發模組裡，低階單模OC3速度(155.52 Mbps)的光收發模組仍佔多數，主要是供應日本FTTH(光纖到戶)之標案。而Gigabit Ethernet等級的有15%，如圖6。10-GbE產品則還沒有。然而預期10-GbE的光收發模組未來一定有降價的壓力。