研究方向一：光電子器件與技術
該研究方向以皮秒光電導體結合超快脈衝激光器而形成的超快光電導開關器件的設計與研製。利用光電導開關產生的高功率超短電脈衝可作為THz微波源，在超寬帶雷達、超寬帶通信、THz診斷及成像等高技術領域有著誘人的應用前景。皮秒光電子技術及光與微波的互作用器件綜合了激光、半導體材料與微波技術等學科的高新技術，形成了一個具有戰略意義的研究方向。該研究方向除了具有與其它學科緊密結合的特點外，還具有直接麵向包括信息產業方麵的高科技應用的特點。
研究方向二：超快光學技術及應用
本研究方向將基礎研究與應用研究的緊密結合，並不斷解決應用中提出的問題和新的科研課題。（1）注重基礎性與前瞻性研究工作（2）注意研究解決與應用密切相關的關鍵技術問題（3）把超快過程、超高速電子學研究發展的新技術方法推向新的研究領域，向其他學科迅速滲透，形成多層次的廣泛交叉融合。
研究方向三：薄膜與薄膜電子學
利用超聲霧化熱解澱積工藝，將SnO2:F透明導電薄膜製備於耐高溫的襯底之上。本工藝突出的優點是：所需設備簡單，工藝周期短，原材料價格低廉，可製備出與物理澱積方法性能相當的高質量薄膜，尤其是本工藝可將SnO2:F透明導電薄膜均勻地製備於管狀襯底的內壁，這是其它工藝方法所不能達到的。
研究方向四：固體發光與固體光譜學
主要研究寬帶半導體的光致發光光譜，包括研究SiC半導體和III-V族氮化物半導體的光學性質及其光學性質與表麵特性的相關性。重點開展的研究工作（1）研究MOCVD（金屬有機物化學氣相沉積）方法和MBE（分子束外延）方法生長的n 型、P型及非摻雜GaN、SiC薄膜中自由、束縛激子的複合躍遷動力學過程，測量並確定不同溫度、不同光激發強度下自由激子和束縛激子的複合發光光譜線型、發光效率、複合壽命、結合能等。（2）用超快時間分辯光致發光實驗和局域密度近似理論研究GaN、SiC近Γ點的電子和空穴有效質量、與不同價帶相聯係的激子的結合能及基本的光學躍遷過程。研究 GaN、SiC近Γ點的電子結構和相關光學躍遷的物理機理。（3）利用各種光電子能譜研究不同襯底不同生長條件下製備的樣品的表麵特性與光學性質的相關性。
研究方向五：光伏技術及其應用
光伏技術是指把太陽的輻射能，通過半導體材料直接轉化為電能的技術，主要研究晶體矽太陽能電池及各種光伏發電係統。這項技術屬於新能源和光機電一體化高新技術。可應用於微波中繼站、石油管道陰極保護和各種民用電源。目前，主要開展聚光光伏發電係統、千瓦級光伏泵水係統和各中小型光伏發電係統研究與開發。
研究方向六：光電集成
信息大廈的“基石“是微電子和光電子。目前，光電子與微電子正緊密結合在一起成為信息社會的“明星”產業和重要支柱。在光通信係統與網絡以每九個月性能翻一番的速度迅猛發展的背景下，通信與網絡用光電子器件呈現出令人眩目的發展速度和回報率。
研究方向七：大氣光學
利用成像幹涉技術，衛星遙感被動探測地球上層大氣(80～300km)風場（風速、溫度、壓強、體發射率等）是以氣輝粒子發射的極光（氣輝）作光源，探測多普勒頻移量中所包含的風速、溫度等物理量。探測上層大氣風場將為大氣物理、地球物理、航天器的發射與運行、中長期天氣預報提供大量的資料、圖像和數據；將對太陽風的能量輸入、粒子數量的觀測以及它們之間相互關聯的特性建立大氣模型；地球上層大氣的中間層和熱層下部的動力學過程是影響潮汐的主要因素，探測上層大氣風的速度為潮汐、地球引力波等特征提供有力的實驗支持；基於自然極光的風場探測為飛行器尾氣的發光及其速度的探測提供一定的參考。
研究方向八：新型光電材料及應用
無機功能材料具有獨特的光、電、磁功能。該方向主要進行無機光電材料的製備方法研究、發現新的物理特性，開發新型光電材料並探索在新型電子器件中應用。
原子團簇的結構和性質研究是當今物理學和材料學中的一個熱門課題，團簇的空間尺度為10(-8)–10(-8)m,其性質既不同於單個原子，分子,也不同於固體或液體.它不能用兩者性質作簡單的線性外延或內插得到。因此人們把團簇看作是介於原子，分子與宏觀固體之間物質結構的新層次或新凝聚態,即介觀層次,是各種物質由原子,分子向體相(bulk phase)物質轉變的中間過度態,或者說代表了凝聚態物質的初始態
