A linha de pesquisa do Laboratório de Óptica Não Linear dentro do Grupo de Fotônica, do Instituto de Física de São Carlos, da Universidade de São Paulo, do qual o Professor Cleber Renato Mendonça faz parte, é investigar processos ópticos especiais, também denominados de não lineares, em com postos orgânicos e poliméricos com possíveis aplicações em tecnologia fotônica (processamento de sinais, informações e imagens usando luz) O grupo trabalha com materiais poliméricos, ou seja, plásticos contendo moléculas especiais que conferem propriedades que podem ser'usadas para armazenamento óptico de informação, chaveamento ultra-rápido de sinais luminosos, microscopia de alta-resolução entre outros. Através das pesquisas básicas desenvolvidas no Grupo de Fotônica, foi possível desenvolver um processo de gravação tridimensional de informação, o qual pode ser usado no armazenamento holográfico de imagens ou em sistemas de segurança de produtos. Outro setor pesquisado pelo docente é ode micro-fabricação em materiais usando lasers de pulsos ultra-curtos. Estas pesquisam buscam a produção de sensores (temperatura e tensão mecânica) e a produção de guias ópticos para à integração de circuitos ópticos. A gama de dispositivos que podem ser gerados através do uso do laser como ferramenta de micro-fabricação e micro estruturação é muito grande, tanto para materiais vítreos quanto poliméricos.
Dentro do Programa de Pós-Graduação Interunidades da USP, o docente orienta dois alunos de doutorado: um deles, pesquisa a otimização de materiais poliméricos para dispositivos de memórias ópticas tridimensionais, visando o armazenamento óptico de imagens. O mesmo aluno também trabalha na micro-estruturação da superfície de filmes poliméricos com lá para produzir superfícies super hidrofóbicas, ou seja, que repelem a água. O projeto é financiado pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior). O outro doutorando estuda tanto processos ópticos não lineares fundamentais (absorção de dois e três fótons) quanto a utilização de lasers de pulsos ultra-curtos para a micro-estruturação do polímero condutor MEH-PPV. Esta última investigação busca o desenvolvimento de ferramentas para a fabricação de micro-dispositivos utilizando este importante polímero condutor. Ele e financiado pela FAPESP (Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo). O laboratório tem diversos convênios de colaboração internacional: com o Grupo do Professor Ricardo Aroca, da Universidade de Wmdsor, no Canadá, com o Professor Hernandez, da Universidade Central da Flórida e cooperação recente com o Professor Eric Mazur, da Universidade de Harvard, onde inclusive o professor Mendonça está desde 2005 Para este ano, o Laboratório contara com o financiamento da Força Aérea Americana no estudo de novos materiais orgânicos e poliméricos na área de óptica para a duração de dispositivos de segurança de sistemas ópticos, com duração de três anos Também serão pesquisadas a micro estruturação através de pulsos ultra-curtos em sistemas híbridos orgânicos e inorgânicos (www.cem.if.sc.usp.br/EloizaStrachicini)