L'attività di ricerca riguarda lo sviluppo di nuove sorgenti laser per la generazione d’impulsi ultrabrevi (nel dominio dei femtosecondi) e la loro applicazione allo studio di processi dinamici nei materiali. Tale ricerca si avvale di tecnologie e metodologie altamente innovative nel settore dei laser, con importanti ricadute nel campo dell’ottica non lineare, delle comunicazioni ottiche e della diagnostica per i materiali. I principali progetti di ricerca riguardano:

• generazione di impulsi di pochi cicli ottici di energia elevata per applicazioni in ottica altamente non lineare (armoniche di ordine elevato);
• impulsi ad attosecondi e relative tecnologie;
• applicazioni degli impulsi a femtosecondi allo studio della dinamica degli stati elettronici in materiali a ridotta dimensionalità, quali nanoparticelle, polimeri e i più in generale materiali nanostrutturati a base di carbonio;
• sorgenti laser ultrabrevi accordabili dal vicino infrarosso al visibile-ultravioletto, per applicazioni alla spettroscopia ad elevata risoluzione temporale;
• sistemi di microscopia a scansione a campo prossimo (SNOM) ad elevata risoluzione spazio-temporale per applicazioni in nano-ottica.

Le suddette tematiche sono inoltre inserite nell’attività di ricerca dell’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, del Consiglio Nazionale delle Ricerche .La strumentazione realizzata è parte integrante della facility "Centre for Ultrafast Science and Biomedical Optics", accreditata come "European Large Scale Infrastructure" dall’Unione Europea per le sue caratteristiche innovative.