1.发光与信息显示

发光学是研究物质的发光条件、发光过程及其规律的科学。它主要包括光致发光、阴极射线发光、高能射线发光、电致发光和生物发光等。信息显示是发光学在信息技术方面的具体应用，它既包括发光显示材料（有机材料、无机材料及其相关复合等材料），又包括诸多（场发射、等离子体、发光二级管、液晶及电致发光等）显示器件。该方向不但从事发光与信息显示前沿科学问题的研究；而且注重相关成果在实际中的应用，因而具有广泛的应用前景。

2、量子调控

量子结构与量子调控是物理学近期迅速发展的一个分支，新的量子现象和物理器件的不断涌现，不仅使量子结构与量子调控的研究领域不断拓展，通过多学科的相互交叉、理论和实验的密切结合，充分利用近代物理学知识，对不同尺度下量子现象和行为进行深入研究，通过开发新材料、构筑新结构、发现新物质态以及改变外场条件等手段对量子现象进行调控和开发利用，突破经典调控的极限，建立全新的量子信息、量子调控理论、量子调控技术和量子器件；另外，可以利用凝聚态物理的基本理论（量子多体理论，密度泛函理论和量子场论）建立量子调控的新理论方法，揭示凝聚物质中的量子调控的新现象和物理本质，探究实现量子调控的新手段。它主要依托理论物理、凝聚态物理和光学等物理学二级学科，侧重于新的量子现象及物理概念的探索，为新型功能材料和器件的发展以及相关科学技术的应用奠定基础。主要研究方向包括： 基于腔QED和固态超导约瑟芬结的量子计算和量子态操控；超冷原子玻色－爱因斯坦凝聚气体的量子关联性质；基于光量子态的高精密测量和量子计量；低维量子系统中的电声相互作用和量子输运理论；强关联电子系统和介观体系中的物理问题；太阳能电池材料的能带结构及光电性质等。

3.光电功能材料与器件物理

主要是研究半导体材料、稀土材料和有机材料的制备、结构、光学性质和电学性质，以及由这些材料制备的发光二极管、电致发光器件、显示器、存储器件、激光二极管、光电探测器、开关器件、薄膜晶体管等光电子器件。研究这些材料和器件的新工艺、新技术以及它们的应用。

4.纤维光学与导波光学

研究光纤与光波导的光学现象与应用。研究新型通信光纤、微结构光纤、有源光纤、传能与照明光纤的传输特性、非线性、光光互作用特性、量子传输特性等，构成光纤放大器、激光器及各类全光信号处理器件，应用于高速光通信系统与光纤传感系统；研究无源平面光波导、光子晶体、有源光波导、无源有源波导键合技术等，应用于集成光学及各类光学系统。

5.功能材料的光学性质与应用

主要研究功能材料的制备和光学性质及其科学规律；开发各种特殊功能的材料并研究其光电特性。主要包括：无机纳米颗粒、金属纳米颗粒、有机—无机复合纳米材料、聚合物—无机纳米复合材料等等的制备、光学性质及应用。