Datamaskiner som bruker lys for å gjøre prosessene

I motsetning til dagens datateknologi, bruker fotoniske databehandling lys til å behandle informasjon. Fiberoptiske telefon systemer er et godt eksempel på fotoniske dataoverføring. Data - talemeldinger fra telefonbrukere - blir omdannet til lasergenererte pulser av lysenergi og sendes ved hjelp av optisk fiber til enheter som dekoder signalet ved den andre enden. Fotoniske datamaskiner vil behandle dataene på samme måte ved hjelp av laser generert lys energi til å behandle store mengder informasjon.

Hvorfor er optisk bedre?

Det er en grense for det antall komponenter som kan installeres på en integrert kretsbrikke. I 1965, Gordon Moore postulerte Moores lov, som sier at datakraft av integrerte kretser dobles hver 18. måned. Som datakraft av den integrerte krets øker, antall elektroniske komponenter som er installert på skipet øker også. Til slutt, vil det komme til et punkt hvor ikke flere komponenter kan tilsettes til en enkelt brikke.

De mindre transistorer og metallwire brukes til å produsere integrerte kretser introdusere problemer fra varme og motstand skapt av det store antallet av elektroniske komponenter som er installert på brikken. Optisk databehandling eliminerer disse problemene fordi den optiske fiberen som brukes til å overføre data vil bære mye mer informasjon enn den kobbertråd som brukes i dag uten at det dannes en masse av overskuddsvarme.

Electro-Optical Hybrid Systems

En stor del av forskningen blir utført på elektro-optisk hybrid datasystemer. Dette er systemer som kombinerer digital elektronikk med fotoniske datakomponenter. Intellektuell optisk hybrid datainformasjon blir overført over fiberoptiske kabler ved hjelp av laserlys. Dataene blir overført eller bearbeidet vil bli lest av tradisjonelle elektroniske komponenter.

Data blir konvertert fra binær digital til lyspulser av prosessoren. De lyspulser blir overført over optisk fiber, og deretter konverteres tilbake til binær. Denne prosessen er mye raskere og tillater overføring av større datamengder enn tradisjonelle elektronisk databehandling.

Holografisk minne lagring

Optiske datamaskiner vil være i stand til å hente inn og behandle data mye raskere enn elektronisk datamaskiner. En av de viktigste grunnene til dette er den måten at optiske datamaskiner vil lagre informasjon. Dagens datamaskiner lagre data på overflaten av minneplater eller på magnetbånd.

Et hologram er skapt ved å eksponere fotofølsomt materiale til to separate strømmer av laserlys. Bildet som er lagret i en visuell hologram fanges opp ved grenseflaten av de to strømmer av laserlys og kan sees senere ved hjelp av en enkelt laserstråle. Data blir skrevet til en holografisk minne på samme måte ved anvendelse av en romlig lysmodulator.

Denne enheten omdanner laserlyset inn i en to-dimensjonal form som kalles en "side". Binær informasjon som prosessoren bruker er lagret i midten av det holografiske minne i mange lag i løpet av fotofølsomt materiale. Denne type holografisk datalagring kalles multipleksing.

Holografiske data lagringsenheter er godt egnet til å arkivere store mengder data for lagring og enkel gjenfinning. Denne typen minne som kalles orm, eller skrive, en gang lest mange ganger. Det er veldig slitesterk, og kan vare i opptil 50 år uten degradering.

optisk Prosessor

Kjernen i den optiske datamaskin er en optisk prosessor. Data fra tastatur, mus eller andre inndataenheter er konvertert fra elektronisk digital form i pulser av laserlys. Lyset går gjennom optisk fiber til den optiske datamaskinprosessoren.

Prosessoren inneholder både optiske og elektroniske komponenter for behandling av data. Eksisterende optiske prosessorer, slik som smålinse EnLight256, kombinerer optisk vektor multiplikasjon av matrise koprosessorer, VMM, med en tradisjonell sentral prosesseringsenhet. Denne arkitektur gjør det mulig å utføres i parallell på en meget rask hastighet flere prosesser. En optisk prosessor av denne type kan utføre opptil 8000 milliarder beregninger per sekund.