Na área de Materiais Fotônicos:

1. propriedades ópticas de nanopartículas metálicas em coloides, polímeros e vidros;
2. cristais e cerâmicas dopados com íons de terras raras;
3. compósitos híbridos orgânico-inorgânico.

Na área de Dispositivos Fotônicos:

1. lasers em fibras cristalinas e microestruturadas;
2. fabricação de microestruturas poliméricas usando lasers;
3. formatação de pulsos ultrarrápidos por controle de fase;
4. geração de harmônicos ópticos de alta ordem;
5. fabricação de guias-de- -onda usando lasers de fentossegundos.

Na área de Spintrônica e Magneto-óptica:

1. dinâmica da magnetização de nanoestruturas;
2. injeção de spin e geração de radiação por nanoestruturas magnéticas;
3. micro e nanofabricação de dispositivos spintrônicos.

Na área de Biofotônica:

1. desenvolvimento de técnicas ópticas para diagnóstico por imagens e sensoriamento (Tomografia Óptica Coerente. Imageamento ao nível molecular. Desenvolvimento de técnicas ópticas para estudo de microcirculação sanguínea. Síntese e uso de Pontos Quânticos semicondutores para estudos toxicológicos);
2. caracterização de tecidos biológicos irradiados por lasers para o desenvolvimento de novos métodos terapêuticos na Medicina e na Odontologia.