در این پایان نامه بازتابندگی بلور فوتونی متشکل از نیم رسانا های چاه کوانتومی و عوامل موثر بر آن مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که بازتابندگی ساختار برای یک پالس اُپتیکی علاوه بر قطبش آن به قطبش پالس دمش، شدت پالس دمش و تأخیر بین پالس دمش و پالس اُپتیکی بازتابشی از ساختار بستگی دارد. لذا ساختار می تواند به عنوان یک کلید اُپتیکی عمل کند. تمامی کلیدهای فوق سریع گامی به سوی نسل آیندة شبکه های اُپتیکی می باشند. در اینجا، ما کلید زنی با سرعت پیکو ثانیه را پیشنهاد می دهیم که از مشدد بلور فوتونی یک بعدی تشکیل یافته است. همانطوری که می دانیم در انتقال ارتباطات، حجم اطلاعات انتقالی و زمان کلید زنی بسیار مهم می باشد. یکی از محدودیت های مخابراتی موجود در انتقال ارتباطات، سرعت کلیدزنی است. برای بالا بردن کیفیت کلیدزنی و کم کردن زمان آن، اقدامات گسترده ای انجام گرفته است. سریع ترین پدیده در کلیدزنی، واهلش با سرعت در حدود8-10 ثانیه بود ولی این مقدار به اندازه کافی سریع نبود. با پایه ریزی عمل کلیدزنی بر اثر اشتارک اُپتیکی و ترازهای مجازی، این زمان واهلش تا 15- 10 ثانیه می رسد که باعث بالا رفتن سرعت کلیدزنی خواهد شد. توسط اثر اشتارک اُپتیکی، از یک میدان قوی نور برای ایجاد ترازهای مجازی استفاده خواهیم کرد. این روش می تواند در زمانی در حدود پیکو ثانیه عمل نموده و یک پیشرفت جدید در کاهش سرعت کلیدزنی باشد. روش به کار رفته در بررسی ساختار کلید پیشنهادی در این پایان نامه، روش ماتریس انتقال است. ما ابتدا با باند گاف بلور فوتونی یک بعدی شروع و مکانیسم فیزیکی باند گاف توسط اثر اشتارک تحلیل می شود. عملکرد کلیدزنی در این پروژه به وسیلة ماتریس انتقال تخمین زده خواهد شد. به وسیلة اثر اشتارک اُپتیکی روی اکسیتن مجازی قادر خواهیم بود تا زمان کلیدزنی را در پهنای پالس پمپاژ محدود کرده و آن را به پیکو ثانیه برسانیم. بدین طریق، سرعت کلیدزنی بالا رفته و زمان کلیدزنی کاهش می یابد.