Dans le pôle Optique non linéaire et photonique (NOP), la recherche est menée en optique non linéaire et quantique, en plasmonique et photonique, appliquée à la matière structurée à plusieurs échelles, c'est-à-dire les molécules, les films moléculaires, les surfaces, les structures bio-inspirées, les nanomatériaux, les métamatériaux et les cristaux.
Les réponses optiques et leur couplage aux excitations vibratoires et électroniques sont prédits, à partir de modèles théoriques utilisant des simulations numériques, et mesurés avec des dispositifs expérimentaux dédiés, dans le but de mieux comprendre les interactions lumière-matière dans les systèmes naturels ou artificiels, et d'optimiser leurs effets en vue d'applications technologiques.
