实验室在长期的发展过程中，始终围绕光学先进制造技术领域的重要科学技术问题开展基础研究和应用研究，逐步形成了薄膜与等离子体技术、光学制造与检测技术、微光电器件制造技术及应用三个稳定的研究方向。

1、薄膜与等离子体技术研究方向。主要内容包括：类金刚石薄膜的制造与应用技术；红外光学薄膜制造技术；抗激光损伤薄膜制造技术；低损耗光学薄膜制造技术；薄膜制造过程的离子束发生与应用技术；超硬薄膜制造技术；电磁屏蔽薄膜的制备技术，渐变薄膜制备等；离子源及其镀膜辅助设备。

2、光学制造与检测技术研究方向。主要内容包括：离子束沉积修正抛光新技术；光学表面缺陷的散射测试；光学微结构的单点金刚石切削加工；微纳米光学元件的离子束与等离子体刻蚀制造；纳米压印与模压制造；超光滑光学表面磁流体抛光、等离子体抛光技术；球面、非球面光学表面数控铣磨及柔性抛光技术；非球面与复杂表面光学元件测试技术。

3、微光电器件制造技术及应用研究方向。主要内容包括：常温热成像材料与器件的微制造、检测、应用技术；多功能传感器集成制造技术；纳米材料与器件；低维聚合物制备与改性；MEMS与MOEMS工艺技术及其在光学元件制造中的应用。