電子計算機，是于本世紀(jì)40年代出生的。此后不久，科學(xué)家們便開始研制光計算機。電子計算機是以電子輸送信息，而光計算機是以光子輸送信息。
A x!Gu$K2o $ D'^t( 計算機問世后，科學(xué)家們自然而然地想到使用光元素器件來制造光計算機。可是，設(shè)計和進展緩慢，一直沒有結(jié)果。于是，當(dāng)時世界上的
光學(xué)權(quán)威，美國斯坦福大學(xué)的卓澤夫．古德曼教授認(rèn)為，以最樂觀的估計，光計算機的誕生也要遲至21世紀(jì)。
,=o0BD2q Fk1.iRVzi 1986年，美國有名的貝爾實驗室發(fā)明了用砷化鎵制成的光學(xué)開關(guān)。當(dāng)然，這種開關(guān)不是我們?nèi)粘Ｊ褂玫臋C械式扳動開關(guān)或撳鈕式開關(guān)，這種開關(guān)實質(zhì)上是用光脈沖來控制儀器工作或休息的裝置。
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9S )`8p d 7<. 1990年1月底，貝爾實驗室向大家展示了一臺用光脈沖來計算的實驗裝置。盡管這臺裝置跟普電子計算機中的簡單程序處理器一樣，但它的問世畢竟說明光計算機的研究，已向前邁進了一大步。
D |_V<' NP/> H9Q2% 電子計算機自誕生后，發(fā)展速度是非常快的。由于結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化和高度集成化，于是出現(xiàn)了一系列難以克服的問題。
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第一個問題是，盡管在電子元器件中傳輸?shù)氖呛苋醯碾娏鳎S著元器件的高度密集，不僅工作時產(chǎn)生的熱量會急劇增加，而且相鄰的元件也會彼此干擾。
3]U]?h +y &d;0! 第二個問題是，電子計算機的元器件中，電子的運動速度約為每秒60千米。即便是在砷化鎵器件中，電子的運動速度也不會超過每秒500千米。也就是說，電子在導(dǎo)體中最快的運動速度也不及光子流運動速度的10％，這就大大限制了運算速度的提高。而且，當(dāng)電子計算機的工作頻率超過100兆赫，或每秒轉(zhuǎn)換（運算）1億次時，還會出現(xiàn)一些不正常的情況。
8~ #M{} @(:v_l 第三個問題是，由于計算機的結(jié)構(gòu)和功能日趨復(fù)雜化，組成運算電路的電子元件也日益增多。為了在有限的面積上容納下更多的元件，人們早就將許許多多元件密集起來，做成一個個小方塊。這類方塊就叫集成塊，或叫集成電路。每個集成塊是通過身上的插腳，固定在位置上，并與整個電路相連的。超大規(guī)模集成塊的插腳數(shù)目是很多的，而且越來越多，目前最多的已有300只插腳。若于年后，也許會出現(xiàn)有上千個插腳的集成塊，它們會占據(jù)很大的地盤，以致騰不出足夠的宅基來安排它們。
~ y ;y(4< pm US F #u 隨著巨型計算機的出現(xiàn)，這些問題會日益嚴(yán)重。而要解決這些問題，只有將綜合功能性的計算機裝置逐一分解成許多功能單一的裝置，然后再用專門的聯(lián)接裝置將它們一個個地連接起來，但這樣一來，計算裝置就會變得更加復(fù)雜化。
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激光計算機，就不存在這些棘手的問題了。在光腦中，輸送信息的是光子，運動速度相當(dāng)于光速度（每秒30萬千米），要比電子運動速度快得多。而且，光子攜帶和傳遞信息的能力也遠遠強于電子。
9vI]L f P - 8bNQU 目前，美國、日本的不少公司都在不惜巨資研制激光計算機。預(yù)計在最近10年內(nèi)，將開發(fā)出超級光計算機，運算速度至少比現(xiàn)有的光計算機快1000倍。
:?C QuEv- 6 T+ 以激光為基礎(chǔ)的計算機能廣泛地用來執(zhí)行一些新任務(wù)，例如預(yù)測天氣、氣候等一些復(fù)雜而多變的過程。再如，還可以應(yīng)用在電話的傳輸上。因為電話信號正在逐步由光導(dǎo)纖維中的
激光束來傳送，如果用光計算機來處理這些信號，就不必再像現(xiàn)在這樣，需要在電話局內(nèi)將攜帶聲音的光脈沖轉(zhuǎn)變成電脈沖，經(jīng)電子計算機處理后再轉(zhuǎn)換成光脈沖發(fā)送出去。即可以省掉光—電—光的轉(zhuǎn)換過程，直接將攜帶聲音信號的光脈沖加以處理后發(fā)送出去，這樣，便大大提高了傳送效率。
RY= 1H !@g)10u 由于激光計算機善于進行大量的運算，所以能高效地直接處理視覺形式、聲波形式，以及其他任何自然形式的信息。此外，它還是識別和合成語言、圖畫和手勢的理想工具。這樣，光計算機就能以最自然的形式進行人機對話和人機交流。
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