光学工程一级学科下设光电信息技术与工程、光电子技术与光子学两个学科方向，既有侧重点，又有交叉。

1.光电信息技术与工程  以光作为信息传递的媒介，对客观事物与现象进行认识与探索，特别是光作为视觉及其他人身感官的延伸，涉及图像及多维时空信息的探测、成像、传输、存储、处理、显示和传感等；利用光与物质的相互作用，产生光敏器件进行光电信息探测；利用光的等效性原理进行图像及多维时空结构的观察与处理等。其主要研究内容为：光电仪器，光电成像技术与系统，光电检测与光电传感，光学技术与制造，辐射度学、色度学与光谱技术，光电材料与器件，大气光学与自适应光学，空间与海洋光学，光信息处理技术，光存储与显示 技术，红外与夜视探测技术，光通信技术与器件，光纤光学与技术，环境光学与技术，视光学 技术等。

2.光电子技术与光子学  以光与物质的相互作用为基础，研究光子的产生、传输以及控制，如激光与发光光源，光放大与光的非线性效应等；研究光能转换形式，如激光制造技术，激光核聚变和光能应用等。以光子作为信息载体，研究光子与物质的相互作用机理及其相关技术，如微结构光学与光集成，各类光子器件等。其主要研究内容为：激光与光子学技术，激光应用技术，非线性光学，微纳光子学与技术，生物医学光子学，光电子材料与器件，集成光子学，超快光子学，光捕获与光操控技术，能源光子学，紫外与X射线光学，微波光子学，量子光学与器件，红外与太赫兹光子学等。