光計算機的優勢已為科學家們所共知，但是，在計算機中如何使用光，科學家們卻有著千差萬別的設想。從利用光的方式看，光計算機可以分為全光計算機和光混合機兩類。全光計算機的信息輸入、輸出以及邏輯元件的動作皆是藉助於光進行的，而光電混合機則是由光學元件和電子元件混合組成的計算機。例如，計算機的邏輯元件間的連接和圖像的輸出、輸入用光進行處理，而數字運算用電子器件進行。目前，上述兩種類型的光計算機在同時向前發展。
製造光電混合型計算機的關鍵是發展光互連技術。光互連技術不僅能縮短互連延遲，提高並行度，而且還使得將全息存儲、光學變換等先進的光學技術引入計算機，從而使計算機功能大大擴展成為可能。現在，利用光纖使中心處理機與子機、終端實現光互連的計算機已經商品化，科學家們正在為實現插板間或晶片間的光互連而努力。不久前已有人利用設計好的全息反射片把一束光分解為一個二維光斑陣列，藉此就有可能實現多路分解並行處理。
雷射器專家為實現晶片間的光互連正在開發新型半導體雷射器。一種低功耗、快速度、微型化的垂直腔面發射雷射器已經問世，利用這種雷射器可以不藉助光纖實現器件間的光互連。便於進行光互連的微腔面雷射器也在研製中。微腔面雷射器的腔面大小為微米量級，與光波波長差不多，因此它的自發輻射呈量子化的不連續光譜。選擇引導和控制微腔面雷射器自發輻射譜中的某一模式，有可能實現無閥值相干光發射。
微腔面雷射器如能研製成功，光計算機的集成化就有了基礎。我國在「863」計劃中，也開展了空間光互連技術和器件的研究。對光互連用的低閾值雷射器、高速探測器以及相應的驅動電路和接收放大電路進行了研製，並且還研製了與光纖數據網有關的接口及控制器件。現在，我國的科研人員已初步掌握了計算機光互連關鍵器件的製造和應用技術，並研製成了「光互連並進行計算」實驗系統。
光電混合型計算機整機的研究在日本進展得較快，東京大學石川實驗室已制出了一臺混合型光計算機樣機。該計算機是用光電探測器將圖像的光信號轉換成電信號，而後用電子電輸路對輸入數據進行處理，最後再把運算結果變成光信號輸出。例如，在輸入端站著一個人，對計算機輸入「給出圖像的邊緣」的指令，計算機就在輸出端用細線描出人像的邊緣輪廓；若給的指令是「將圖像線條化」，那麼人的的胳膊和腿就都變成了一條線，輸出的圖像像漫畫上的人像；如指令是「捕捉運動物體」，那麼在輸出時，人體的不運動部分就從圖像中消失，計算機只畫出運動部分的圖像。除上述指令外，計算機還能接收「繪出熱分布圖」等指令。計算機完成上述各指令，所需時間很短，只需要毫秒乃至微秒量級的時間。
計算機對上述指令的完成，依靠的是如下的工作原理：
「邊緣描繪」是通過比較圖形中各像素的濃痰，僅將相鄰像素濃淡差較大的部分取出；「線條化」是在維持圖形拓撲學不變性的條件下，消去一切可消去的邊界點而得到的；「捕捉運運物體」是利用時間微分；「繪熱分布圖」是通過解泊松方程（一種偏微分方程式）得到的。
石川實驗室研製成的光計算機樣機的主機使用的是微機，右川認為如果改用更高性能的計算機，其運算速度還能提高100倍，每秒能完成32億次特定運算，這時，解泊松方程也只需幾毫秒，是普通計算機的速度的1000多倍，在「捕捉運動物體」的圖像時，可以畫出速度為30馬赫的運動物體。
原創：總不能還沒努力
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