聲波每秒約330公尺(每秒1200公里)的移動速度，對於人類火車、汽車等交通工具而言，實在快了很多，但相對於光移動速度，卻慢得像蝸牛一樣。光線是目前發現移動速度最快的物質，每秒高達30萬公里的速度。就是因為光有著如此高速的特性，對於通訊來說是一項重大的突破，相對於利用聲波或者電子傳輸，光通訊確實快了許多。

在光通訊應用中主要有光纖、光波導等。光纖能讓距離很遠的電腦能在短時間連結，相互傳輸訊息。傳統是以全反射特性製作的光纖，有著非線性干擾的問題，但近年來以奈米科技技術，將奈米光子晶體做為光纖的材料，改善了非線性干擾問題，讓光纖可以成功傳輸高功率與遠距離光信號。而另一項光通訊應用光波導，設計的目的是要讓光能順著我們設定方向轉彎的工具，但傳統光波導在轉彎時會產生嚴重漏失，而以光子晶體製作的光波導材料，就能解決這樣的問題。

光子晶體光纖

光子晶體若是有著適當的週期結構，以及折射率差別夠大的物質組成，就可以形成光子能隙，能隙的存在可以將特定頻率範圍的電磁波，限制無法在光子晶體中傳播，而光子晶體結構中若是具有缺陷，就可以讓光在缺陷處傳播。因此光子晶體光纖是將成束狀的光子晶體在橫切面呈現週期性排列，並將其中一條光子晶體抽換成中空或其他物質。周圍的光子晶體由於具有週期性能階關係，讓能隙頻率範圍內的電磁波無法透過週期結構，因此光僅能在抽換的部份通過，達到光纖傳輸的目的。 光子晶體光波導與光子晶體光纖原理類似，它在二維結構的光子晶體產生缺陷。由於能隙範圍的電磁波無法進入週期性結構內，僅能沿著缺陷前進，達到波導的功能。與傳導光波導不同，光子晶體光波導能避免轉彎時大幅度訊號損耗缺點。