در این پایان نامه، طراحی و شبیه سازی یکی از مهمترین ساختارهای مورد نیاز در سیستم های مدارهای مجتمع نوری، یعنی مبدل های آنالوگ به دیجیتال بر اساس بلورهای فوتونی انجام شده است. از اهداف این طراحی، رسیدن به تلفات کم و سرعت زیاد است. برای رسیدن به این اهداف، ابتدا با استفاده از ساختارهای میله ای و حفره ای (بطور جداگانه) از جنس سیلیکون و ژرمانیم با توپولوژی های مربعی و مثلثی یک مبدل adc دوبیتی طراحی شد. هدف، یافتن ساختار بهینه برای رسیدن به بهترین مشخصات بوده است. با مقایسه طراحی های انجام شده، مشاهده شد که ساختار میله ای دارای بازده توان 78% ، تلفات کم و سرعت gb/s 363 است. که نسبت به دو ساختار حفره ای ارایه شده دارای مشخصات بهتری است. سپس، برای افزایش تعداد بیت ها ساختار adc سه بیتی و چهاربیتی ارایه شد. این مبدل ها با توپولوژی مربعی و مثلثی و ساختار میله ای و حفره ای بررسی شدند. نتایج شبیه سازی ها نشان داد که بهترین ساختار برای رسیدن به بهترین توان و سرعت در این توپولوژی ها، ساختار میله ای با آرایه مربعی است. بازده توان و سرعت adc سه بیتی در این ساختار 60% و gb/s500 و چهاربیتی 34/93 % و gb/s303 است. این مبدل ها بر اساس موجبرهایw1 ، کاواک های تزویج شده با موجبرها، موج بر نوری تشدیدکننده های تزویجی و فیلترهای فرود چند درگاهی عمل می کنند.