实验室自成立以来，将光学工程基础研究、应用基础研究与工程技术研究有机结合，以拓展现代光学与光子技术及仪器技术新领域、促进我国光学技术与光电产业发展为主要目标。同时，将研究积累的成果应用于国民经济和国防建设，将实验室建设成为国际一流水平的光学仪器及相关科学研究、人才培养与技术辐射基地。围绕这一研究目标，实验室在学术委员会的指导下，结合现代光学仪器发展的高精密、高集成的趋势，设立精密光学传感与检测仪器、先进光电子技术与器件以及微纳光子技术及器件三个研究方向，并设有微纳光子技术及器件、精密光学检测技术与仪器、功能光电子器件与技术3个方向。并以精密光学检测技术及仪器、光学与光电子薄膜技术、光辐射测量及光谱技术、激光与非线性光学以及光子信息技术等为科研领域。目前实验室共有固定人员65名，流动人员35名。研究队伍包括中科院院士1名、“高层次人才”入选者5名，教育部长江特聘教授6名、国家杰出青年科学基金获得者8名，“青年高层次人才”入选者6名，“万人计划”科技创新领军人才1名，“万人计划”青年拔尖人才2名，国家优秀青年科学基金获得者4名，科技部中青年科技创新领军人才1名，教育部新世纪优秀人才入选者4名，浙江省新世纪151人才26名，浙江省有突出贡献中青年科技专家3名。