现有的计算机是电子计算机，它是由电子器件组成的，以电子作为传送信息的媒介。
科学家们在研究提高计算机运算速度时，想在这个问题上另辟蹊径。他们从光电传输和光电转换器件中得到启发，既然光子与电子都可作为传输信息的载体，并且借助某些装置还能实现光电或电光的转换，那么，为什么不能用光子取代电子，设计出光计算机呢？
将光与电加以比较，将发现许多优越性。
首先，光速为30万千米／秒，而电子的运动速度只有在理想条件下才能接近光速。
其次，在实际应用中，硅集成电路执行开关操作时，电子的运动会受到各种阻碍，其运行速度比光速至少要慢1000倍。电子运动遇到障碍时，还会释放热量，即消耗能量，而光则显得特别“轻松”。
再次，电子带有负电荷，运动时又会受到电磁场的制约；光子的运动是不受影响的。
还有，电子开关器件一次只能处理一个信号，如果将其变为光器件，则一次能够执行多个开关操作，因它可被多束光同时驱动，各束光之间相互独立，互不干扰。
光计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息贮存和处理的新型计算机。
光计算机的研制有着重要的意义，一旦成功，其运算速度可高达1万亿次，存贮量将达到100亿二进制单位。这个数字要比传统计算机的速度快1000倍，存贮量大100万倍，从而可使诸如三维图像的实时信息处理、模式识别等难题迎刃而解。这是一个多么让人激动而又诱人的前景啊！
尽管在研制光计算机的道路上荆棘遍布，但科学家们对此却十分乐观，并寄予厚望。
美国著名的电子学家比尔·沃尔什预言：“2000年以后，光计算机将开始取代电子计算机，而且将成为主要的计算机技术。”
光计算机有三个特点。第一，光的频率比电的频率高得多，所以信息传输速度快，传输容量大。第二，它的切换和运算元件的响应速度快，容易实现高速处理。第三，两种光波在一起行进时不容易发生干涉，不像两种电波在一起容易发生干扰，所以适合于进行并行处理。第四，容易相互连接。电信号在传输中，线路上的元件存在有阻抗匹配问题，而光信号传输无这种问题。
所以人们希望光计算机能成为新一代的高速计算机，尤其用于制造要求并行处理的神经计算机。但是，光计算机的基础技术、关键器件都还不成熟，因此还很难预测何时才能实用。