電子計(jì)算機(jī)，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(jì)算機(jī)。電子計(jì)算機(jī)是以電子輸送信息，而光計(jì)算機(jī)是以光子輸送信息。   %j. *YvveW  
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    計(jì)算機(jī)問(wèn)世后，科學(xué)家們自然而然地想到使用光元素器件來(lái)制造光計(jì)算機(jī)�？墒牵�設(shè)計(jì)和進(jìn)展緩慢，一直沒有結(jié)果。于是，當(dāng)時(shí)世界上的光學(xué)權(quán)威，美國(guó)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(jì)，光計(jì)算機(jī)的誕生也要遲至21世紀(jì)。   g=Bge)  
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    1986年，美國(guó)有名的貝爾實(shí)驗(yàn)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(jī)械式扳動(dòng)開關(guān)或撳鈕式開關(guān)，這種開關(guān)實(shí)質(zhì)上是用光脈沖來(lái)控制儀器工作或休息的裝置。   ?!;i/h*{  
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    1990年1月底，貝爾實(shí)驗(yàn)室向大家展示了一臺(tái)用光脈沖來(lái)計(jì)算的實(shí)驗(yàn)裝置。盡管這臺(tái)裝置跟普電子計(jì)算機(jī)中的簡(jiǎn)單程序處理器一樣，但它的問(wèn)世畢竟說(shuō)明光計(jì)算機(jī)的研究，已向前邁進(jìn)了一大步。   01">
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    電子計(jì)算機(jī)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(wèn)題。   Z11I1)%s  
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    第一個(gè)問(wèn)題是，盡管在電子元器件中傳輸?shù)氖呛苋醯碾娏�，但隨著元器件的高度密集，不僅工作時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)急劇增加，而且相鄰的元件也會(huì)彼此干擾。   HzZ.q2Zz%  
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    第二個(gè)問(wèn)題是，電子計(jì)算機(jī)的元器件中，電子的運(yùn)動(dòng)速度約為每秒60千米。即便是在砷化鎵器件中，電子的運(yùn)動(dòng)速度也不會(huì)超過(guò)每秒500千米。也就是說(shuō)，電子在導(dǎo)體中最快的運(yùn)動(dòng)速度也不及光子流運(yùn)動(dòng)速度的10％，這就大大限制了運(yùn)算速度的提高。而且，當(dāng)電子計(jì)算機(jī)的工作頻率超過(guò)100兆赫，或每秒轉(zhuǎn)換（運(yùn)算）1億次時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)一些不正常的情況。   -/LB-t
  
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    第三個(gè)問(wèn)題是，由于計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能日趨復(fù)雜化，組成運(yùn)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?cè)缇蛯⒃S許多多元件密集起來(lái)，做成一個(gè)個(gè)小方塊。這類方塊就叫集成塊，或叫集成電路。每個(gè)集成塊是通過(guò)身上的插腳，固定在位置上，并與整個(gè)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(lái)越多，目前最多的已有300只插腳。若于年后，也許會(huì)出現(xiàn)有上千個(gè)插腳的集成塊，它們會(huì)占據(jù)很大的地盤，以致騰不出足夠的宅基來(lái)安排它們。   Zd~Q@+sH  
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    隨著巨型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，這些問(wèn)題會(huì)日益嚴(yán)重。而要解決這些問(wèn)題，只有將綜合功能性的計(jì)算機(jī)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(gè)個(gè)地連接起來(lái)，但這樣一來(lái)，計(jì)算裝置就會(huì)變得更加復(fù)雜化。   gI{56Z  
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    如果用激光計(jì)算機(jī)，就不存在這些棘手的問(wèn)題了。在光腦中，輸送信息的是光子，運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)于光速度（每秒30萬(wàn)千米），要比電子運(yùn)動(dòng)速度快得多。而且，光子攜帶和傳遞信息的能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于電子。   oA`G\Xh_E  
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    目前，美國(guó)、日本的不少公司都在不惜巨資研制激光計(jì)算機(jī)。預(yù)計(jì)在最近10年內(nèi)，將開發(fā)出超級(jí)光計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度至少比現(xiàn)有的光計(jì)算機(jī)快1000倍。 >fx/TSql:J  
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以激光為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)能廣泛地用來(lái)執(zhí)行一些新任務(wù)，例如預(yù)測(cè)天氣、氣候等一些復(fù)雜而多變的過(guò)程。再如，還可以應(yīng)用在電話的傳輸上。因?yàn)殡娫捫盘?hào)正在逐步由光導(dǎo)纖維中的激光束來(lái)傳送，如果用光計(jì)算機(jī)來(lái)處理這些信號(hào)，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(jì)算機(jī)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(guò)程，直接將攜帶聲音信號(hào)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。   m=qyPY  
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    由于激光計(jì)算機(jī)善于進(jìn)行大量的運(yùn)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(shí)別和合成語(yǔ)言、圖畫和手勢(shì)的理想工具。這樣，光計(jì)算機(jī)就能以最自然的形式進(jìn)行人機(jī)對(duì)話和人機(jī)交流。   3 adF) mh  
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    1990年1月29日，美國(guó)電話電報(bào)公司貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家宣布，貝爾實(shí)驗(yàn)室以美籍華裔科學(xué)家黃庚玨為首的小組，研制成功了第一代計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)利用激光光束而非電波進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和資料處理，它的速度比當(dāng)今最先進(jìn)的超級(jí)電子計(jì)算機(jī)要快1000多倍，世界計(jì)算機(jī)科技將發(fā)生革命性的突破。   )vy_m_f&  
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　　貝爾實(shí)驗(yàn)室最早發(fā)現(xiàn)了晶體管，它使電子技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，改變了人們的生活�，F(xiàn)在，這個(gè)公司又把激光計(jì)算機(jī)與晶體管的發(fā)現(xiàn)相媲美。美國(guó)霍爾代爾研究中心信息系統(tǒng)研究室主任寧克認(rèn)為，激光計(jì)算機(jī)的研制成功是人類技術(shù)史上的一件大事，同萊克兄弟制成世界上第一架飛機(jī)相比。美國(guó)“硅谷”的計(jì)算機(jī)專家譽(yù)它為“新的計(jì)算機(jī)里程碑”。 　　   G&@vTcF  
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　　這臺(tái)激光處理機(jī)像餐桌面一樣大小，不到30厘米厚，同傳統(tǒng)的電腦中的電子處理器不同，不再用大量的集成電路和硅片，只是由激光開關(guān)、透鏡和平鏡鏡片等一套激光裝置組成。光開關(guān)或激光計(jì)算的工作原理是，當(dāng)電壓升到一定程度，光開關(guān)即激光發(fā)射器變得透明了，隨即從中射出一束激光光波，光波由透鏡加以聚集，再經(jīng)平鏡引導(dǎo)、反射到另外的光開關(guān)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。然后原有光波馬上減弱，射光停止，一輪光波轉(zhuǎn)換結(jié)束，下一輪以同樣的原理和程序接著開始。這種作為光學(xué)處理器核心的光晶體管，被稱為“對(duì)稱自光電效應(yīng)”，它的開關(guān)速度可高達(dá)100萬(wàn)次，科學(xué)家預(yù)計(jì)，將來(lái)可能制成運(yùn)算速度每秒幾億次的激光計(jì)算機(jī)。 　　   }ZkGH}K_}  
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　　激光計(jì)算機(jī)的核心部分處理機(jī)是用激光產(chǎn)生的光波代替電波進(jìn)行電腦基本0和1的轉(zhuǎn)換。處理機(jī)是計(jì)算機(jī)的心臟，它接收各種信號(hào)或資料，根據(jù)程式指令加以處理，然后以新的形式輸出。 　　   jFGY`9Zw0  
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　　由于光本身比電能攜帶更多的信號(hào)，而且不易受外界干擾，在傳導(dǎo)途中可以同其他光波交叉，但又不會(huì)使它處理的數(shù)據(jù)或資料遭到破壞。同時(shí)，各種激光計(jì)算機(jī)也更容易相互結(jié)合，處理互為交叉的各種問(wèn)題。由此可見，激光計(jì)算機(jī)的資料處理與再處理能力以及儲(chǔ)存量等等，都大大超過(guò)傳統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)了。 　　   szas(7kDS  
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　　科學(xué)家們預(yù)測(cè)，在未來(lái)的光學(xué)計(jì)算機(jī)中，仍然會(huì)用到一些電子元件，而不只是光子元件，是一種混合使用的光電計(jì)算機(jī)。最早運(yùn)用的范疇可能并行運(yùn)算處理器。并行運(yùn)算的原理是，將一個(gè)運(yùn)算問(wèn)題劃分為許多個(gè)次級(jí)運(yùn)算子題，而并行處理器可以同時(shí)處理這次級(jí)子題，大大減少了運(yùn)算的總時(shí)間。 　　   1pZ[rM'}  
　　美國(guó)英特爾公司研制的一種并行計(jì)算機(jī)，制成了一種超級(jí)芯片860，比現(xiàn)有芯片快5倍�？茖W(xué)家估計(jì)，到本世紀(jì)末，光學(xué)計(jì)算機(jī)可能導(dǎo)致開發(fā)出以光為基礎(chǔ)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，它的運(yùn)算速度將比現(xiàn)有計(jì)算機(jī)快1萬(wàn)倍。 　　   j38>5DM6L  
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　　光電技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在我們的日常生活中，比如激光唱片和超級(jí)市場(chǎng)帳用的光學(xué)掃描裝置，都是用光子代替電子傳送信息的例子。另外，光纖通信也在逐步取代傳統(tǒng)的銅線電纜通信。