گیتهای منطقی نقش اساسی در مدارهای الکترونیکی دارند، با توجه به ساختار اتمی گیتهای منطقی و وجود الکترونها ، به عنوان حامل اصلی مدارهای الکترونیکی، سرعت)فرکانس( و پهنای باند محدود میشود و تلفات افزایش مییابد. استفاده از مدارهای تمام نوری محدودیتهای سرعت و پهنای باند را مرتفع و تلفات را کاهش میدهد. جایگزین کردن فوتونها به عنوان حامل ارتباطات نور، به جای الکترونها، باعث افزایش سرعت میشود و از طرفی چون میدانهای الکتریکی و مغناطیسی برفوتونها تأثیر ندارند، تضعیف و نویز در سیگنالهای نوری را بسیار کاهش میدهد. چون کوچک سازی و تجمیع مدارهای نوری با مشکلاتی مانند اتلاف انرژی همراه است، بلورهای نوری پیشنهاد میشود. بلورهای فوتونی ساختارهای متناوب هستند و به گونهای طراحی شدهاند تا حرکت فوتونها را تحت تاثیر قرار دهند. اساس کار بلورهای فوتونی تناوب ضریب شکست است و انتشار فوتون در داخل این ساختارها به طول موج آنها بستگی دارد.مزایای بلورهای فوتونی شامل سرعت بالا، تلفات کم توان و سایز کوچک است که استفاده از این مواد را در مدارهای مجتمع نوری ممکن کرده است. استفاده از گیتهای منطقی تمام نوری براساس بلورهای فوتونی، در مدارهای تمام نوری، راهی برای از بین بردن محدودیتهای موجود در مدارهای الکترونیکی است. ساختار پیشنهادی گیتهای منطقی AND,NOT,XOR,OR با توان انتقالی بیشتر از 80 % توان ورودی، تلفات بسیار کم، کنتراست،مناسب بین سطوح منطقی، سایز کوچک و مناسب برای مدارهای مجتمع تمام نوری است. جهت طراحی و شبیه سازی شبکه بلور فوتونی در این تحقیق از نرم افزار Rsoft CAD-Layout استفاده میشود و نمودارهای بدست آمده با نرم افزار Matlab نرمالیزه میگردد.
