امروزه وسایل صوتی- نوری ao برای تجزیه و تحلیل اطلاعات موجود در پرتوها و علامات نوری مورد استفاده قرار میگیرند. این وسایل بر پایه ی اصولی رفتار می کنند که ریشه ی آن اصول دو شاخه ی مهم از فیزیک یعنی نور شناخت غیرخطی و الاستیسیته می باشند.در این رساله به منظور تولید طیف نوری با بازده بیشینه در رهیافت اول معادلات انتشار امواج نوری هدایت یافته (gow)، برای مدهای te و tm در داخل موجبر لایه نازک لیتیم نایوبیت linbo3 مورد مطالعه قرار گرفته، سپس معادلات انتشار امواج صوتی سطحی (saw) بررسی شده تا مولفه های تانسور کرنش [s(y,t)] برای محاسبات بعدی حاصل شوند. سپس انتشار saw و gow در جهت x موجبر لایه نازک ln در برهم کنش هم خط بررسی شده است و از آنجاییکه بلور ln دوشکستی میباشد، زمانی بازده پراش بیشینه می شود که بازده تبدیل مد te?tm بیشینه گردد، از این رو با اعمال شرایط مرزی روی دامنه های مدهای te و tm در تبدیل مدی te?tm و بالعکس، بازده بیشینه برای تولید طیف نوری حاصل شده است. در گام بعدی به منظور تولید امواج تراهرتز با استفاده از یک فیلتر دو پرتو با فرکانس های مشخص از طیف نوری خروجی از موجبر لایه نازک ln دریافت و وارد موجبر نواری گالیم-آرسناید gaas شده است. با استفاده از روش تولید تفاضل فرکانسی به علت مزایای تنظیم یا همترازی درست و تراکم نسبی پرتوها، می توان امواج تراهرتز را تولید کرد. بنابراین با بررسی معادلات انتشار امواج نوری و تراهرتز در راستای جهت z موجبر، دامنه های میدان های الکتریکی امواج نوری و تراهرتز به دست آمده و با استفاده از دامنه ها، بازده تولید موج تراهرتز در موجبر gaas حاصل شده و با رعایت شرط جفت شدگی فازی بین امواج نوری تابیده و موج تراهرتز تولید شده در ترکیب هم خط پرتوها، وکاهش ضرایب اتلاف، بازده بیشینه برای تولید موج تراهرتز حاصل گردیده است.

رباتیک ازدحامی روشی نوین برای مشارکت تعداد زیادی ربات است و به عنوان کاربردی از هوش ازدحامی در سیستم های چند رباتی مطرح می¬گردد. در بین مسائل مطرح شده در رباتیک ازدحامی، مسئله جستجوی غذا به خاطر پوشش چندین وظیفه، جزو شناخته ترین مسائل در این حیطه است. در این پایان نامه با استفاده از الگوریتم های جستجوی غذا در رباتیک ازدحامی و با الهام گرفتن از رفتار کلونی زنبورهای عسل، به ارائه ی الگوریتم های جستجوی غذای مبتنی بر رفتار زنبورهای عسل پرداخته ایم. در این الگوریتم ها ربات ها با الهام گرفتن از تقسیم وظایف زنبورهای عسل و با به کارگیری استراتژی های استخدام نیرو و مسیریابی و تنها با استفاده از تعاملات محلی منابع غذایی را در یک محیط ناشناخته پیدا می کنند و به خانه باز می گردانند. یکی از چالش های موجود در مسئله جستجوی غذا مصرف بالای انرژی توسط ربات هاست. در این پایان نامه نشان داده شده است که الگوریتم های زنبور عسل ارائه شده در مقایسه با الگوریتم جستجوی غذای تطبیقی و الگوریتم فرمون مجازی موجود، اتلاف انرژی کمتر و کارایی بیشتری دارند. همچنین نشان داده ایم که این الگوریتم ها نسبت به افزایش سایز زمین، افزایش تعداد ربات ها و افزایش میزان غذا مقیاس پذیر است و در صورت ایجاد منابع جدید در محیط این الگوریتم ها به خوبی قادر به یافتن آن ها می باشند.