پردازش سیگنال تمام نوری یکی از مباحث مهم در زمینه سیستم های مخابراتی و محاسباتی محسوب می شود، که با استفاده از آن می توان از مزایا و ظرفیت های پهنای باند زیاد و سرعت بالای این سیستم ها بهره برد. گیت های منطقی تمام نوری یکی از قطعات کلیدی سیستم های پردازش سیگنال نوری هستند که به کمک آنها عملگرهای اساسی این سیستم ها از جمله تطبیق الگو، شناسایی هدر، سوییچینگ و ... قابل پیاده سازی می باشند. در این مقاله ساختار هایی جهت تحقق گیت های منطقی تمام نوری or,and،nor و xor ارایه می گردند که بر مبنای ساختار تداخلگر ماخ-زندر-تقویت کننده نوری بوده و عملیات منطقی مورد نظر را بر روی سه ورودی مجزا انجام می دهند. نتایج شبیه سازی این ساختارها، تطابق عملکرد آنها را با جدول درستی این گیت ها نشان می دهد. قطعه پراهمیت دیگر سیستم های پردازش سیگنال نوری، فلیپ فلاپ تمام نوری می باشد که کاربردهای زیادی از جمله استفاده به عنوان حافظه های نوری دارد. از همین رو ساختاری جهت تحقق فلیپ فلاپ rs تمام نوری بر مبنای ساختار تداخلگر ماخ-زندر-تقویت کننده نوری ارایه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد این فلیپ فلاپ دارای سرعت عملکرد سریع ( زمان گذر کمتر از 20 پیکو ثانیه)، پایداری زیاد، نسبت تمایز بالا ( 30 دسی بل) و انرژی مورد نیاز کم ( در محدوده فمتو ژول) می باشد و مهمتر این که عملکرد آن تقریبا مستقل از سطح توان پالس های ورودی است.