光快取

近年來，光作為一種信息載體，已經廣泛服務於人類社會．信息技術基本上可以分為信息的採集、傳輸、處理、存儲和顯示等5個方面．與電子信息技術相比，光在採集、傳輸以及顯示技術方面，都占據了優勢．光纖通信的飛速發展，沒有人懷疑光通信在信息網路的主流地位．越洋通信、海底光纜已經把世界變得不再遙遠．光檢測技術以其高精度、高解析度、無損、非接觸等方面的優勢，也正成為檢測技術的高端產品．絢麗多姿的各種顯示屏，把人們帶進了美妙的虛擬世界．然而，在存儲與處理技術方面，光信息技術卻明顯地落後，與前3種光信息技術明顯不匹配．數十年來，人們夢寐以求的光計算機並沒有如期出現．光碟因為其讀寫速度慢，不能作為實時處理的存儲器．為了能對光信息進行存儲與處理，必須先將光信號變為電信號．這不但丟失了光信號中的相位和偏振信息，而且在轉換速率上，人類已經接近了光電轉換速率的極限，大約為100Gb/s．這使得光信息技術的繼續發展受到明顯的制約，其根本原因就是沒有光存儲技術．
光子是玻色子，如果不把光子轉換為其他形式的能量，理論上說光子是不可能停下來的，唯一的出路是使光信號延遲一段時間，以便於對高速的光信號進行處理．比如收到一個來自於遠方的檔案形式的光信息，長度約為100k位元組，假定線路上的傳輸速率為2．5Gb/s，大約40ixs就接收完了．但是我們要在401xs內識別這個光信息是否是我所需要的，以便決定是否要接受它，幾乎是不可能的，即使對於主頻為10GHz的計算機仍然是十分苛刻的要求．如果能把這個時間延緩到毫秒量級，問題就會好解決得多，而且延遲時間的大小必須是由中央處理器(CPU)根據處理情況可隨機控制的．實現這種可以用讀寫信號控制的延緩光信號時間的器件稱為光快取器。全光快取器是對高速光信息處理的前提．