光計(jì)算機(jī)是利用納米電漿子元件作為核心來(lái)制造，通過(guò)光信號(hào)來(lái)進(jìn)行信息運(yùn)算的，這種利用光作為載體進(jìn)行信息處理的計(jì)算機(jī)被稱為光計(jì)算機(jī)，又叫光腦。

光計(jì)算機(jī)-工作原理

光電計(jì)算機(jī)是由基礎(chǔ)部件空間光調(diào)制器和納米電漿子元件構(gòu)成，它是一種納米級(jí)別金屬構(gòu)件的主要組成部件，這種特制的元件能夠以一種高度控制的方式和光進(jìn)行相互作用，并采用光內(nèi)連技術(shù)，在運(yùn)算部分與存儲(chǔ)部分之間進(jìn)行光連接，運(yùn)算部分可直接對(duì)存儲(chǔ)部分進(jìn)行并行存取。從而靠激光束進(jìn)入由反射鏡和透鏡組成的陣列中來(lái)對(duì)信息進(jìn)行處理的。

光計(jì)算機(jī)-優(yōu)點(diǎn)

光計(jì)算機(jī)就是充分利用光的特性與電的特性相比所具有的無(wú)法比擬的各種優(yōu)點(diǎn)：

第一，光器件允許通過(guò)的光頻率高、范圍大，也就是所謂的帶寬非常大，傳輸和處理的信息量極大。兩束光要發(fā)生干涉，必須頻率相同，振動(dòng)方向一致和有不變的初始位相差。因此，同一根光導(dǎo)纖維中能并行地傳輸很多很多波長(zhǎng)不同或波長(zhǎng)相同但振動(dòng)方向不同的光波，它們之間不會(huì)發(fā)生干涉。有人計(jì)算每邊長(zhǎng)1.5厘米左右的三棱鏡，信息通過(guò)能力比全世界現(xiàn)有的全部電話電纜的通過(guò)能力還大好多倍。

第二，信息傳輸中畸變和失真小，信息運(yùn)算速度高。光和電在介質(zhì)中傳播速度都極快，但光和電不同，光計(jì)算機(jī)是“無(wú)”導(dǎo)線計(jì)算機(jī)，光在光介質(zhì)中傳輸不存在寄生電阻、電容和電感問(wèn)題，光器件又無(wú)接地電位差，因此，傳輸所造成的信息畸變和失真極小，光器件的開(kāi)關(guān)速度比電子器件快得多。光計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度在理論上可達(dá)每秒千億次以上，其信息處理速度比電子計(jì)算機(jī)要快數(shù)百萬(wàn)倍。

第三，光傳輸和轉(zhuǎn)換時(shí)，能量消耗極低。盡管集成電路中的電流十分微弱，但由于集成度的提高，功耗仍然是個(gè)大問(wèn)題，對(duì)于巨型計(jì)算機(jī)，問(wèn)題更為嚴(yán)重。光計(jì)算機(jī)卻不同，除了激光源需要一定的能量以外，光在傳輸和轉(zhuǎn)換時(shí)，能量消耗卻極低。

光計(jì)算機(jī)-發(fā)展前景

光計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，將使21世紀(jì)成為人機(jī)交際的時(shí)代。

光計(jì)算機(jī)的運(yùn)用也非常廣泛，特別是在一些特殊領(lǐng)域，比如預(yù)測(cè)天氣，氣候等一些復(fù)雜而多變的過(guò)程，還可應(yīng)用在電話的傳輸上。

使用光波而不是電流來(lái)處理數(shù)據(jù)和信息對(duì)于計(jì)算機(jī)的發(fā)展而言是非常重要的一步。在將來(lái)，光計(jì)算機(jī)將為為我們帶來(lái)更強(qiáng)勁的運(yùn)算能力和處理速度。甚至?xí)閷?lái)和生物科學(xué)等學(xué)科的交叉融合打開(kāi)一扇新的大門(mén)。