La tecnologia ottica è una delle tecnologie chiave ampiamente utilizzate per la comunicazione, l'informatica e il rilevamento. Utilizzando diversi gradi di libertà per il fotone, i segnali ottici possono essere rilevati ed elaborati in diverse dimensioni tra cui ampiezza, fase, polarizzazione, tempo, frequenza e modalità spaziale. Le tecnologie di elaborazione del segnale multidimensionale sono state quindi ampiamente studiate per migliorare le prestazioni dei sistemi di comunicazione, rilevamento e persino calcolo. Recentemente, sono stati emersi metodi e dispositivi innovativi di elaborazione del segnale ottico per soddisfare quelle esigenze guidate da applicazioni tra cui, a titolo esemplificativo, trasmissione in fibra ottica, generazione di supercontinuum, coniugazione di fase, comunicazione ottica spazio libero, beamforming ottico, integrazione fotonica, amplificazione della fibra, stima della posa e così via. Questo numero speciale mira a esplorare quelle tecnologie emergenti e abilitanti di metodi e dispositivi di elaborazione del segnale per la comunicazione ottica, il calcolo ottico e il rilevamento ottico. Il numero speciale è costituito da due documenti di revisione, una comunicazione e sette articoli nelle aree della trasmissione in fibra ottica, progettazione di fibre speciali, stima della posa 3D, comunicazione dello spazio libero, elaborazione del segnale digitale, nonché integrazione fotonica. L'elaborazione del segnale ottico alimentato comunicazione, calcolo e rilevamento di nuova generazione possono essere altamente previsti.