光计算机
grxlj · 2008-11-05 15:04 · 19690 次点击
光计算机(opticalcomputer)
电子计算机的速率始终限制在电子学所能达到的范围。而光计算机理论速率可达每秒100亿~1000亿次,比目前最快的电子计算机速率高100~1000倍,存储容量大100万倍。用集成光学来实现光信号的逻辑运算,不仅具有电子器件的各种功能,而且开关速度快,不受电磁干扰,还可进行并行处理,具有信息容量大、宽带等优点。随着集成光学正从实验研究走向开发应用阶段,它将为光计算机的研制奠定基础。
计算机的功率取决于其组成部件的运行速度和排列密度,光在这两个方面都很理想。光子的速度即光速,为每秒30万千米,是宇宙中最快的速度。激光束对信息的处理速度可达现有半导体硅器件的1000倍。1990年,贝尔实验室推出了一台由激光器、透镜、反射镜等组成的计算机,这就是光计算机的雏形。随后,英、法、比、德、意等国的70多名科学家研制成功了一台光计算机,其运算速度比普通的电子计算机快1000倍。这种利用光作为载体进行信息处理的计算机被称为光计算机,又叫光脑。
电脑是靠电荷在线路中的流动来处理信息的,而光脑则是靠激光束进入由反射镜和透镜组成的阵列中来对信息进行处理的。与电脑相似之处是,光脑也靠产生一系列逻辑操作来处理和解决问题。光子不像电子那样需要在导线中传播,即使在光线相交时,它们之间也不会相互影响,并且在不满足干涉的条件下也互不干扰。光束的这种互不干扰的特性,使得光脑能够在极小的空间内开辟很多平行的信息通道,密度大得惊人。一块截面为5分硬币大小的棱镜,其通过能力超过全球现有全部电话电缆的许多倍。
贝尔实验室研制成功的光学转换器,在字母O中可以装入2000个信息通道。因此,电子工程师们早就设想在计算机中使用光子了。光脑的许多关键技术,如光存储技术、光互连技术、光电子集成电路等都已获得突破。光脑的应用将使信息技术产生飞跃。
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