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　　數字信號處理中的大多數算法均可轉化為矩陣運算，光信號由于本征的并行和高帶寬特性，非常適合進行矩陣運算。因此，為電學數字信號處理器嵌入光學運算內核是非常有前景的高性能數字信號處理方案。自從美國Stanford大學的J.W.Goodman教授于1978年提出基于自由空間光學的光學矩陣處理器以來，光學矩陣運算獲得了長足的發展。
　　
　　不過，基于自由空間光學的光學矩陣處理器存在體積大、功耗高、擴展性差、矩陣變化緩慢等不足，如何突破傳統光學矩陣處理器的瓶頸成為目前光計算領域的一大難題。以色列光計算公司Lenslet公司科學家S.Eisenbach在MILCOM2003的報告中預測，未來光學矩陣運算將是基于硅芯片的技術，并且終將取代現有的電學處理器。
　　
　　中科院半導體研究所的科研人員于2007年底開始從事利用自由空間光學實現光學矩陣運算的研究。研究人員結合自身技術優勢和光學矩陣運算的原理，提出了硅基集成光學矩陣處理器的方案（中國發明號：ZL.200810116741.0），早于美國Sandia國家實驗室（美國發明號：US8027587B1）。從產生想法到突破關鍵技術，經過四年刻苦攻關，研究人員于2011年10月實現了載流子注入型調制的硅基集成光學矩陣處理器，計算速度為8000萬次乘加運算/秒。
　　
　　理論分析表明：隨著工作頻率和集成度的提高，未來硅基集成光學矩陣處理器的計算速度可達到1015~16乘加運算/秒，可比ADI公司的TigerSHARC處理器（1.92×1010MAC/s）快5個數量級。
　　
　　該研究工作近日發表在光學期刊OpticsExpress（20（2012）13560-13566）上，獲得了同行的高度評價。光計算的J.W.Goodman教授評論說：“利用波分復用和波長選擇性單元的確可以簡化系統，并且所有單元都可集成到一個芯片上，是一個巨大的向前飛躍。”