Mit den derzeit existierenden Werkzeugen ist eine durchgängige Simulation der Licht-Materie-Wechselwirkung unter Berücksichtigung mechanischer und thermischer Effekte nicht möglich. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine neuartige Methode zu entwickeln, die eine übergreifende theoretische Beschreibung ermöglicht: die hybride Optiksimulation. Zu diesem Zweck wird der künftige Forschungsschwerpunkt die dynamische Wechselwirkung von Lichtfeldern mit unterschiedlichsten Materialsystemen untersuchen von Dielektrika über Halbleiter bis zu Flüssigkeiten und biologischen Geweben. Der innovative hybride Ansatz steckt in der Berücksichtigung der Rückkopplung der Materialantwort (z.B. thermische Veränderungen) auf die Lichtpropagation. Mit seiner Forschung stärkt das HOT seinen Ruf als Kompetenzzentrum und Kooperationspartner für Wissenschaft und Wirtschaft.