本实验室主要研究方向为分子水平微观物理量和化学量的光谱传感技术和仪器及软件系统的研究与开发。近期以无机和有机聚合物半导体量子结构与器件的光谱表征以及实时现场（在线、原位）光谱和成像光谱技术为主要研究方向。先后承担了科技部“九五”、“十五”攻关计划项目，国家自然科学基金面上项目、重大研究计划重点支持项目，天津市科技支撑计划重点项目，并申请了多项国家发明专利和实用新型专利。研究成果将广泛用于石油化工、半导体、高分子、医药、食物、化妆品、环保、地质、农业、安全、防伪和军事侦察等领域。
主要设备有：英国Renishaw MKI2000 显微拉曼光谱仪、调制光谱实验系统、显微荧光成像光谱实验系统、光纤光谱仪系统、过程分析光谱仪系统。
实验室成员：徐晓轩 副教授，王斌 讲师