با اختراع و توسعه‎ی لیزر علوم جدیدی نظیر اپتیک غیرخطی به وجود آمدند. در اپتیک غیرخطی به بررسی پدیده‎هایی که ناشی از برهم‎کنش مواد با نور لیزر (همدوس و با شدت بالا) است، می‎پردازند. یکی از پدیده‎هایی که در حوزه‎ی اپتیک غیرخطی بسیار مورد توجه می‎باشد دوپایایی و چندپایایی نوری می‎باشد. دوپایایی و چندپایایی نوری به این اشاره دارد که به ازای یک ورودی در داخل کاواک غیریکسویه که شامل ماده‎ی غیرخطی است، دو یا چند خروجی داشته باشیم. این پدیده به علت کاربرد بسیار گسترده‎ی آن در حوزه‎ی نور و سوئیچ‎زنی تمام‎ نوری بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است. نیاز روزافزون به ارتباط، انتقال و پردازش سریع اطلاعات ساختارهای تمام نوری را به عنوان گزینه‎ای مناسب برای ساخت ادواتی مانند حافظه‎های نوری، ترانزیستورها، کلیدها و گیت‎های منطقی مطرح نموده است. یکسوساز یا دیود نوری وسیله‎ای مشابه دیودهای الکترونیکی است که در یک طول موج خاص، نور را در یک جهت از خود عبور می‎دهد و در جهت دیگر از عبور آن جلوگیری می‎کند. پیش‎بینی می‎شود که در صورت تحقق این وسیله استفاده‎های گسترده‎ای در صنعت ارتباطات و همچنین سیستم‎های ایزوله‎ی نوری داشته باشند. به دلیل اهمیت آن، در سال های اخیر گروه های مختلفی از نقاط مختلف دنیا سعی در طراحی این قطعه به صورت عملی و نظری دارند.