در این رساله ساختارهای نوری مختلف با استفاده از تقویت کننده های نوری نیمه هادی و کاواک های نوری برای رزروایر پیشنهاد شده است و عملکرد این ساختارها با استفاده از دو مسئله بازشناسی سری زمانی و بازشناسی سیگنال گفتار نویزی مورد ارزیابی قرار می گیرد. در این تحقیق در طراحی رزروایر تقویت کننده نوری نیمه هادی از ساختار آبشار با فیدبک های داخلی استفاده می شود. فیدبک های داخلی به سیستم حافظه می دهند و دقت بازشناسی سری زمانی را در مقایسه با رزروایر کلاسیک و تحقیقات قبل بهبود می دهند. همچنین یک روش تحلیلی برای حل معادلات ریت تقویت کننده نوری پیشنهاد می شود که در کنار بهبود دقت بازشناسی سیگنال زمان شبیه سازی را بسیار کاهش می دهد. در ادامه رزروایر نوری با استفاده از کاواک های نوری طراحی می گردد. نتایج بدست آمده در شبیه سازیها نشان می دهند که رزروایر کاواک کریستال فوتونی سری زمانی بدون نویز را با دقت 100% بازشناسی می کند. همچنین درصد خطای بازشناسی سری زمانی نویزی با نسبت سیگنال به نویز db 20، 98% بدست می آید که 3% بهبود نسبت به تحقیقات قبل را نشان می دهد. در بازشناسی گفتار نیز دقت بازشناسی برای نسبتهای مختلف سیگنال به نویز، بین 100% برای سیگنال بدون نویز و 4/92% تا 3/98% در نسبت های سیگنال به نویز db 0 تا db 10 بدست می آید.