北京大學光學學科是“211工程”和“985工程”重點建設內容，是國家重點學科和“人工微結構和介觀物理國家重點實驗室”的主要支撐學科。光學所以隊伍建設為核心，以提高創新能力和服務國家重大需求為責任，以建設一流學科為目標，全面推進人才隊伍、設備和基礎建設，取得了顯著成效，科研和教學實力大幅度提高，在國內外的影響力日益增加，形成了具有國際競爭力的光學科研和教學重要基地。
師資隊伍：
建設了一支梯隊結構合理、具有重大科技攻關能力的研究團隊，優秀青年人才迅速成長。擁有國家基金委數理學部光學學科唯一的創新群體和首批長江特聘教授崗位。現有中科院院士(兼職)3人，教授6人，其中長江特聘教授1人，國家973項目和國家重大研究計劃項目首席科學家2人(全職)加1 人(兼職)，博士生導師11人。研究方向：為了提高自主創新能力和服務國家重大需求，在多年的科研基礎上，凝練而形成了具有特色和優勢的介觀光學、飛秒超快超強光物理、光子學新材料與器件和量子光學與量子信息四個研究方向。這四個研究方向均列為國家“973”項目“介觀光學與新一代納/微光子學器件”(首席科學家：龔旗煌教授)、“超強超短激光與強場超快科學中若干重大挑戰性問題”(首席科學家：徐至展院士)和國家重大研究計劃項目“新型分子和受限小量子體系的制備、光電磁功能及其調控的研究”(首席科學家：李焱教授)的重要內容，并得到國家基金委優秀創新群體項目“飛秒光物理與介觀光學”和多項重點項目等的支持，形成了明顯的特色和優勢。在創新研究和服務國家需求兩方面均做出重要貢獻。人才培養：擁有本科生科研基地，本科生科研取得很好的成果。完善了研究生培養體系，培養的研究生獲得多項科研獎勵，現在他們活躍在國內外各個大學、研究所和企業。研究平臺：建設了500多平方米的超凈實驗室，建成了能夠承擔國家重大科研任務的先進激光和光學研究平臺，圖書文獻得以全面保障。交流合作：以國家重點實驗室等基地為依托，與多學科交叉融合，涌現新的生長點。與中科院成立聯合中心，實質性開展了強強合作和優秀資源共享。積極與國際重要學術機構開展合作研究。學科成員已擔任Optics Letters、Chemical Physics Letters等國內外重要雜志編委、副主編和Nonlinear Optical Phenomena and Applications (SPIE)， Asian Conference on Ultrafast Phenomena等學術會議主席。本學科已成為國內外學術交流最重要中心之一。
主要研究方向簡介：
介觀光學：圍繞具有重要科學前沿和應用背景的介觀光學開展理論和實驗研究，發展波長和小于波長尺度下光傳播和相互作用的理論及分析方法，建設新的介觀光學制備、表征和研究系統，實現納/微光子學單元器件及其集成。
飛秒超快超強光物理：研究飛秒強光和原子、分子的相互作用機理，分子超快動力學行為及其飛秒強光調控，阿秒脈沖的產生和應用，以及飛秒激光在非線性介質中的傳輸。研究各種新型有機及無機功能材料中的飛秒時間分辨的動力學過程，非線性光學過程及應用。發展飛秒超短超強激光脈沖三維微/納加工等技術。
光子學新材料與器件：有機電致發光、有機太陽能和非線性光限幅材料研究;開發研制激光器與Raman光譜探測技術并促進實際應用。
量子光學和量子信息：以量子理論研究光與物質的相互作用，相干原子系綜中的量子信息及其調控過程。