در این پایان نامه عملکرد سوئیچ های تمام نوری تحلیل, و با استفاده از خواص مواد نانوکامپوزیتی و کریستال های فوتونی به طراحی سوئیچ و گیت تمام نوری پرداخته خواهد شد. برای طراحی یک سوئیچ تمام نوری به پیک های تشدید و محیط غیرخطی نیاز خواهد بودکه برای این منظور از بهبود پلاسمونیک سطحی در مواد نانوکامپوزیت فلزی و ساختارهای کریستال فوتونی استفاده گردیده است. ابتدا بر اساس جذب پلاسمونی و اثر غیرخطی در محیط نانوکامپوزیت به طراحی سوئیچ برپایه این مواد می پردازیم. سپس با استفاده از نانوکامپوزیت در ساختاری متشکل از mpc و تنظیم پارامترهای موجود در معادلات ماکسول-گارنت و همچنین اثر تغییر ابعاد ساختار, سوئیچ تمام نوری قابل تنظیم در فرکانس دلخواه در محدوده نور مرئی و ir طراحی خواهد شد که با استفاده از خواص فراموادی برای بهبود پیک های پلاسمونی به سوئیچی فوق سریع (fs) با ضریب خاموشی مناسب (70%) و توان آستانه کم (nw) دست خواهیم یافت. همچنین با استفاده از پیک های تشدیدی نزدیک به هم که در طیف جذب به وجود می آید مدولاتور و یک ساختار نوین از مالتی پلکسر دوکاناله با سرعت فوق سریع و نوعی متفاوت از عملکرد مالتی پکسرها طراحی می شود.