Замечательным свойством оптического компьютера с передачей изображения является его способность за один такт обрабатывать двумерные картинки, причем машинная команда сама может представляться картинкой. Откуда же эти картинки брать? Их источником могут быть внешняя среда, результат предыдущего вычисления, оптическая память. Если из внешней среды изображение можно ввести с помощью объектива, а результат предыдущего вычисления возвратить на вход процессора с помощью системы зеркал, то в качестве памяти можно использовать различные оптические и оптоэлектронные устройства записи, хранения и извлечения изображений. Например, кассету со слайдами.

Особый интерес представляют голографические устройства памяти. Такая память обладает рядом достоинств. Голограмма сохраняет информацию не только об интенсивности, но и о фазе световой волны, что в оптике принципиально важно, а с утилитарной точки зрения - позволяет повысить объем записываемой информации. Кроме того, различные картинки можно записывать в одно и то же место, используя весь объем носителя, а не тонкий слой поверхности (как в случае обычной оптической или магнитной памяти). По оценкам специалистов, объемная плотность записи информации может превышать величину 10 ¹¹ бит/см3, а скорость ввода информации с голограмм - несколько гигабит в секунду.

Кроме того, голограмма сама может использоваться в качестве принципиального узла оптического процессора, выступая одновременно в роли буферной памяти и обрабатывающего элемента.

Информация в таких голограммах записывается путем изменения показателя преломления по всему объему носителя. Обычно для этого используются прозрачные материалы с ярко выраженными нелинейными оптическими характеристиками, например, кристаллы ниобата лития.

Рис.3

На Рис.3 показано примерное устройство оптической памяти с объемной голографической средой. Ввод информации осуществляется с помощью управляемого оптического транспаранта. Адресацией при записи-считывании управляет опорный луч. Считываемая информация фокусируется в плоскости многоэлементного матричного фотоприемника D.

В силу того, что емкость голографической памяти огромна, а время выборки мало, кардинально меняется весь подход к организации вычислительного процесса. Например, можно вернуться к идее широкого использования поиска по справочникам и таблицам функций, схем принятия решений, таблиц умножения, наконец. Разумеется, алгоритмический подход к обработке информации в оптическом компьютере сохранится, но его основой будет язык более высокого уровня организации, ориентированный на параллельную обработку сложных структур данных.