Federica Poli è entrata a far parte del Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Università di Parma nel 2006. Attualmente è Professoressa Associata presso il Dipartimento di Ingegneria e Architettura della stessa università.
Negli ultimi 20 anni, la sua attività di ricerca si è concentrata principalmente sull'analisi e la progettazione di fibre ottiche speciali, in particolare fibre a cristallo fotonico, e di amplificatori e laser in fibra. Negli ultimi anni, si è dedicata soprattutto ai laser in fibra nel visibile, con particolare attenzione alle sorgenti gialle basate su fibre fluorurate drogate con disprosio. Attualmente sta conducendo un'analisi approfondita delle proprietà degli amplificatori in fibra drogata con bismuto per la prossima generazione di comunicazioni ottiche a banda ultra-larga e sta lavorando alla modellizzazione del canale per le comunicazioni ottiche wireless subacquee.
La Prof.ssa Poli è membro del gruppo di ricerca dell'Università di Parma nel progetto "TRIBOLETTO - Three research activities boosting up RIGOLETTO", iniziato a luglio 2024. Il progetto è finanziato dall'Unione Europea attraverso il programma Next Generation. È Principal Investigator (PI) del progetto di ricerca biennale "Enabling devices and techniques for ultra-wideband fiber optic communications", iniziato a marzo 2024 e finanziato dall'Università di Parma. È stata membro dell'unità di ricerca dell'Università di Parma coinvolta nel progetto Satellite Network of Experts (SatNEx V) - Work Item "Air-to-water communications", finanziato dall'Agenzia Spaziale Europea, conclusosi a settembre 2024.
Dal 2021, Federica è Associate Editor dell'"IEEE Journal of Quantum Electronics". Svolge inoltre il ruolo di revisore per le principali riviste internazionali del settore dell'ottica e della fotonica. È membro del Comitato Tecnico della "Conference on Lasers and Electro-Optics/Europe – CLEO®/Europe-EQEC" dal 2023 e del Comitato Tecnico della "Italian Conference on Optics and Photonics" dal 2016.
Federica è stata relatrice per tesi di studenti del corso di laurea magistrale in Communication Engineering e supervisore di 2 studenti di dottorato del corso "Tecnologie dell'Informazione" del Dipartimento di Ingegneria e Architettura dell'Università di Parma. È stata membro della Commissione per la Mobilità Internazionale del Dipartimento, in qualità di Delegata Erasmus per l'area dell'ingegneria delle telecomunicazioni, dal 2017 al 2024.
Dal 2024, partecipa alle attività dell'Alleanza EU GREEN nell'ambito del Work Package 5 "Engagement for sustainable societies and economies". È stata co-organizzatrice di attività di divulgazione per la Notte Europea dei Ricercatori dal 2015 al 2019 e nuovamente dal 2022. Dal 2018, è una partecipante attiva e co-organizzatrice di eventi di orientamento e seminari per studenti delle scuole superiori, in particolare per promuovere i corsi STEM tra le giovani donne.
Nel 2023 ha coordinato il progetto "Così fan tutte? Riflessioni e dialoghi sul divario di genere", finanziato dal Comitato Unico di Garanzia dell'Università di Parma. Il progetto ha promosso momenti di dialogo, riflessione e condivisione su stereotipi e disuguaglianze di genere che accompagnano le donne dall'infanzia alla carriera lavorativa.
Federica è la PI del progetto biennale "STEM-UP – Università, Scuola e Imprese per costruire il Futuro", finanziato a giugno 2025 dall'Università di Parma. Il progetto, presentato da un team di colleghi di cinque Dipartimenti dell'Università attivamente impegnati da anni in attività di divulgazione, mira a diffondere la cultura STEM attraverso una rete che connette Università, scuole e aziende, per promuovere la partecipazione dei giovani, in particolare delle ragazze, nei campi STEM.
Ha ricevuto il premio “Marisa Bellisario” nella sezione “Laureate con 110 e lode” nel 2003 (XV edizione).