本实验室主要从事超快光子学、介观光学和弱光非线性光学的研究。先后承担了国家自然科学基金、“863”计划、“973”计划等多项科研项目，并获得了国家及省部级科技成果奖励。
研究领域主要包括：
超快光子学：利用超快光谱及成像技术研究晶体、有机材料、半导体材料、生物材料中的超快过程及其动力学机制；
介观光学：研究纳微结构的制备及其与光的相互作用，如光子晶格、表面金属微结构、表面等离激元、声子极化激元等；
光非线性光学：研究光折变材料体系及相干系综中的非线性光学效应及其应用。
实验室设备包括：
飞秒光源系统（MaiTai，Spitfire，OPA，SHG）、氩离子激光器、瞬态探测系统（时间分辨率荧光光谱仪、超快成像系统、二波超快探测系统、四波超快探测系统、白光泵浦探测系统等）、锁相放大器、光束分析仪等。
实验室成员：许京军 教授，张心正 教授，吴强 教授，蔡卫 副教授，王振华 讲师，李威 助研，段宣明 教授（兼）