با رشد علوم اطلاعات کوانتومی و محاسبات کوانتومی لزوم پیاده سازی این تئوری ها بر پایه ادوت فیزیکی روز به روز بیشتر احساس می شود. در این راستا نور با خواص فیزیکی خود یکی از گزینه های مناسب برای پیاده سازی این تئوری ها بوده و با قابلیت بالایی که در عرصه جدید از خود نشان داده بی شک با سرعتی باور نکردنی از رقبای خود پیشی می گیرد. خصوصیات کوانتومی نور به ما اجازه می دهد تا بتوان از آن به عنوان بستر فیزیکی مناسب در ساخت ابزار محاسبات کوانتومی استفاده کنیم. حالتهای درهم تنیده از مفاهیم اصلی در تئوری محاسبات کوانتومی و به خصوص رمز نگاری کوانتومی به حساب می آیند که با ویژگیهای خاص خود در واقع قلب این تئوری ها را تشکیل داده و توانایی های باور نکردنی به این گونه محاسبات بخشیده است. تحقق این حالتها در دنیای فیزیکی توسط نور با وضوح و پایداری بالایی امکان پذیر می باشد. به همین دلیل می توان پیش گویی کرد که در آینده ای نه چندان دور کامپیوترهای کوانتومی با استفاده از نور دنیای محاسبات را متحول خواهند کرد. در این میان تولید فتونهای درهم تنیده نقش مهمی را ایفا می کنند که بدین سبب دانشمندان زیادی در سالهای اخیر در این زمینه تلاش کرده و به نتایج قابل قبولی دست یافته اند. تلاشهای بسیاری در ساخت ادوات مجتمع نوری برای تولید این نوع فتونها انجام شده که در این راستا استفاده از فتونیک کریستالها بسیار قابل توجه می باشد. در پایان نامه حاضر، به بررسی تولید این نوع فتونها با استفاده از پدیده غیر خطی ترکیب چهار موجی در ساختارهای متناوب پرداخته شده که به همین منظور معادلات کلی که قابلیت بررسی انتشار نور در ساختارهایی با پروفایل دلخواه خطی و غیر خطی را دارا می باشند ارائه گردیده است. با معرفی روشی جدید، راندمان بسیار بالایی در ساختارهای متناوب به دست آمده و ساختار جدیدی معرفی گردیده که دارای راندمان به مراتب بالاتری نسبت به ساختارهای معمول لایه ای می باشد. با ارائه یک مدل کوانتومی جدید و استخراج پارامترهای مهم فتونهای درهم تنیده، به بررسی ساختار جدید پرداخته و نشان داده شده است که علاوه بر راندمان بالای این ساختار، فتونهای تولیدی از آن دارای مشخصه های درهمتنیده مناسبتری به منظور استفاده در مخابرات کوانتمی نسبت به ساختارهای معمول لایه ای می باشد.