本方向主要从事光通信与光信息处理研究工作。围绕超高速多维度光信号的产生、传输及信号处理等开展研究，基于高阶光场信号的多维复用，实现了大容量、高传输速率、高保密性的光信号传输，传输速率达到Tbit/s量级，可应用于面向5G/6G的光网络以及气象信息专网。
承担国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金重点项目等国家级项目20余项，导师团队入选国家杰青、教育部青年学者、江苏省重大人才计划人才团队等人才计划。
本方向代表导师：任建新、赵立龙、戚志鹏、李莹、万英。
1、多维复用大容量光通信
面向空间、模态、极化与频谱等多维度的协同复用，研究多维复用大容量光通信技术。通过与波分复用相结合的空分复用传输，探索Tb/s到Pb/s级链路的可扩展架构，形成“光纤-器件-系统-算法”协同优化方法论，为下一代光互连提供高性能解决方案。
2、智能融合跨介质光通信
面向跨介质、跨频段的异构光链路协同，研究光子-太赫兹融合、自由空间光通信与水下光通信技术。设计统一的收发架构与波形体制，实现光-太赫兹链路的无缝切换与聚合，构建面向FSO的多点多径鲁棒传输，以及蓝绿波段的低散射水下链路，开展信道预测、链路选择研究，实现城域回传、应急通信等多场景互连。
3、高速光子信息处理与物理层安全
面向光通信的编码调制、信号处理与物理层安全一体化设计，研究几何/概率整形的联合编码调制，发展用于色散与非线性补偿的低复杂度算法、基于机器学习的均衡/盲补偿算法，探索基于信道随机性的密钥生成、利用模式/极化/波长等多维资源的物理层保密传输，以及面向窃听检测与保密容量优化的联合资源分配。
