1990年1月29日，美國電話電報公司貝爾實驗室以美籍華裔科學家黃庭鈺為首的科學家小組，研製成功了世界上第一台數字光學信息處理機。這是許多科學家在5年時間裏共同努力的結果，它為製成光子計算機邁出了重要一步。貝爾實驗室把光學處理機與晶體管的發明相提並論，因為晶體管曾使電子技術進入一個嶄新階段。美國霍爾代爾研究中心信息係統研究室主任寧克認為，數字光學處理機的研製成功是人類技術史上的一件大事，可以同萊特兄弟製成世界上第一架飛機相比。
貝爾實驗室的數字光學處理機像餐桌麵那麼大，厚度不到30厘米。它與傳統的電子計算機的電子處理機不同，沒有電路板和集成電路片，而是由激光器、光學透鏡和棱鏡組成。這種沒有導線的數字光學處理機，利用激光在處理機內傳輸信息。而且，光學處理機的運算程序是安排在它的硬件裏的，不是像通常的計算機那樣包含在軟件裏。這台數字光學處理機的核心，一種稱為“對稱自光電效應”的光晶體管，開頭速度為每秒10億次。我們知道，數字電子處理機采用二進製編碼，即利用電平的高低來代表“1”和“0”。光學編碼與此類似，是以光的有（亮）無（暗）來代表“1”和“0”的。用激光在具有光導和光電效應的光折變物質上存儲或讀出圖形編碼，利用透鏡棱鏡和解碼掩模等進行光學處理和運算，就構成了數字光學處理機。這種光學處理機是光計算機的核心部分，它可能處理的信息量比電子處理機快1000倍。貝爾實驗室演示的光學處理機的運算速度是每秒100萬次，科學家們預計，不久將可能製成運算速度達到每秒幾億次的光子計算機。
不過，光子計算機的“未成年時代”可能還會用到一些電子元件，是一種混合式的光電子計算機。這種光電子技術進一步成熟後，首先運用的範疇可能是並行運算處理機，就是把一個運算問題劃分為許多個次級運算子題，並行運算處理機可以同時處理這些次級子題，大大減少運算的總時間。美國的英特爾公司正在加緊研製並行計算機。既然有了良好的開端，全光數字計算機也一定會研製成功。
貝爾實驗室的布賴恩·英納漢說，光子計算機可能導致開發出以光為基礎的超級計算機，其運算速度比現有的計算機快1000—10000倍。
上麵提到，在光子計算機中需要有各種光學元件，激光是在這些元件構成的“光學回路”中傳輸的。在下麵一節裏，我們將介紹光子計算機所必需的，也是光纖通信所必需的集成光學元器件和它們所構成的集成光路。