數字信號處理中的大多數算法均可轉化為(wei) 矩陣運算，光信號由於(yu) 本征的並行和高帶寬特性，非常適合進行矩陣運算。因此，為(wei) 電學數字信號處理器嵌入光學運算內(nei) 核是非常有前景的高性能數字信號處理方案。自從(cong) 美國Stanford大學的J. W. Goodman教授於(yu) 1978年提出基於(yu) 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，基於(yu) 自由空間光學的光學矩陣處理器存在體(ti) 積大、功耗高、擴展性差、矩陣變化緩慢等不足，如何突破傳(chuan) 統光學矩陣處理器的瓶頸成為(wei) 目前光計算領域的一大難題。以色列著名光計算公司Lenslet公司首席科學家S. Eisenbach在MILCOM2003的報告中預測，未來光學矩陣運算將是基於(yu) 矽芯片的技術，並且最終將取代現有的電學處理器。

中科院半導體(ti) 研究所的科研人員於(yu) 2007年底開始從(cong) 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(you) 勢和光學矩陣運算的原理，提出了國際首個(ge) 矽基集成光學矩陣處理器的方案（中國發明專(zhuan) 利號：ZL.200810116741.0），早於(yu) 美國Sandia國家實驗室（美國發明專(zhuan) 利號：US8027587B1）。從(cong) 產(chan) 生想法到突破關(guan) 鍵技術，經過四年刻苦攻關(guan) ，研究人員於(yu) 2011年10月實現了載流子注入型調製的矽基集成光學矩陣處理器，計算速度為(wei) 8000萬(wan) 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，未來矽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(ge) 數量級。

該研究工作近日發表在著名光學期刊Optics Express（20 （2012） 13560-13566）上，獲得了國際同行的高度評價(jia) 。國際光計算的先驅J. W. Goodman教授評論說：“利用波分複用和波長選擇性單元的確可以簡化係統，並且所有單元都可集成到一個(ge) 芯片上，是一個(ge) 巨大的向前飛躍。”