电子计算机,是于本世纪40年代出生的．此后不久,科学家们便开始研制光计算机．电子计算机是以电子输送信息,而光计算机是以光子输送信息。

激光器问世后,科学家们自然而然地想到使用光元素器件来制造光计算机．可是,设计和进展缓慢,一直没有结果．于是,当时世界上的光学权威,美国斯坦福大学的卓泽夫．古德曼教授认为,以最乐观的估计,光计算机的诞生也要迟至21 世纪。

1986年,美国有名的贝尔实验室发明了用砷化镓制成的光学开关．当然,这种开关不是我们日常使用的机械式扳动开关或揿钮式开关,这种开关实质上是用光脉冲来控制仪器工作或休息的装置。

1990年1月底,贝尔实验室向大家展示了一台用光脉冲来计算的实验装置．尽管这台装置跟普通电子计算机中的简单程序处理器一样,但它的问世毕竟说明光计算机的研究,已向前迈进了一大步。

电子计算机自诞生后,发展速度是非常快的．由于结构日趋复杂化和高度集成化,于是出现了一系列难以克服的问题。

第一个问题是,尽管在电子元器件中传输的是很弱的电流,但随着元器件的高度密集,不仅工作时产生的热量会急剧增加,而且相邻的元件也会彼此干扰。

第二个问题是,电子计算机的元器件中,电子的运动速度约为每秒60 千米．即便是在砷化镓器件中,电子的运动速度也不会超过每秒500 千米．也就是说,电子在导体中最快的运动速度也不及光子流运动速度的10％,这就大大限制了运算速度的提高．而且,当电子计算机的工作频率超过100 兆赫,或每秒转换（运算）1 亿次时,还会出现一些不正常的情况。

第三个问题是,由于计算机的结构和功能日趋复杂化,组成运算电路的电子元件也日益增多．为了在有限的面积上容纳下更多的元件,人们早就将许许多多元件密集起来,做成一个个小方块．这类方块就叫集成块,或叫集成电路．每个集成块是通过身上的插脚,固定在位置上,并与整个电路相连的．超大规模集成块的插脚数目是很多的,而且越来越多,目前最多的已有 300 只插脚．若于年后,也许会出现有上千个插脚的集成块,它们会占据很大的地盘,以致腾不出足够的宅基来安排它们。

随着巨型计算机的出现,这些问题会日益严重．而要解决这些问题,只有将综合功能性的计算机装置逐一分解成许多功能单一的装置,然后再用专门的联接装置将它们一个个地连接起来,但这样一来,计算装置就会变得更加复杂化。

如果用激光计算机,就不存在这些棘手的问题了．在光脑中,输送信息的是光子,运动速度相当于光速度（每秒30 万千米）,要比电子运动速度快得多．而且,光子携带和传递信息的能力也远远强于电子。

目前,美国、日本的不少公司都在不惜巨资研制激光计算机．预计在最近10年内,将开发出超级光计算机,运算速度至少比现有的光计算机快1000 倍。

以激光为基础的计算机能广泛地用来执行一些新任务,例如预测天气、气候等一些复杂而多变的过程．再如,还可以应用在电话的传输上．因为电话信号正在逐步由光导纤维中的激光束来传送,如果用光计算机来处理这些信号,就不必再像现在这样,需要在电话局内将携带声音的光脉冲转变成电脉冲,经电子计算机处理后再转换成光脉冲发送出去．即可以省掉光—电— 光的转换过程,直接将携带声音信号的光脉冲加以处理后发送出去,这样,便大大提高了传送效率。

由于光计算机善于进行大量的运算,所以能高效地直接处理视觉形式、声波形式,以及其他任何自然形式的信息．此外,它还是识别和合成语言、图画和手势的理想工具．这样,光计算机就能以最自然的形式进行人机对话和人机交流。