本方向主要从事光通信、超结构材料、光子集成芯片等方面的研究工作。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，已实现T比特精细度10Mhz的高速实时四维相干光信号处理。
承担国家自然科学基金重点项目等国家级项目19项，学科带头人入选教育部青年学者，获批江苏省重大人才计划人才团队项目。
本方向代表导师：刘博、李金花、毛雅亚、吴泳锋、赵立龙。
1、基于SOI的片上光电互连系统：
通过高精度微纳加工将光学和电学结构同时制作在绝缘体上硅基底上，利用载流子掺杂对波导调制结构进行有源处理，改变、优化其光电性质，并通过外加电极对波导中的光载波强度、相位等参数进行调制，实现高速光电信号转换，以期获得通道多、速率快、功耗低、集成度高、传输容量大等优点的片上光互连系统。
2、光子信息与能量协同传递的WDM-TDM混合接入网：
采用远端供能以及波长分配开关阵列设计了光信号时域、频域的无源动态调度模块，实现了时/频资源的分配，解决了光信号传输中分配节点无源化与动态化共存的问题
3、基于超构表面的高维信息传输器件：
通过不同半径的微纳米圆柱实现不同相位调控，设计高维OAM模式复用与解复用器件，在不同出射的方向可以产生不同阶数的OAM模式，实现高维OAM模式同时产生、复用以及解复用，实现高维信息传输，提升信息传输容量、效率以及鲁棒性。
