本所以奈米光電應用為發展主軸，開展出「生醫與光電應用技術」、「顯示科技」及「新興光電科技」三大研究重點。研究方向有：表面電漿波理論、實驗及其生物光電應用、拉曼散射與低維度半導體光電特性、近場光學及掃描探針顯微術、磁光物理、有機發光原理、近場光學、氮化鎵系列材料光電性質、量子光學、奈米製程、材料與結構、超快光學、平面顯示及光纖通訊等。

目前光電人才需求殷切，本所畢業生在業界炙手可熱，就業範圍除公家機關，尚有半導體、太陽光電、生物光電、顯示器、通訊、光電自動化控制、奈米技術等相關產業。

本所研究生有電子電機背景及物理背景各半，研究學習上可發揮互補效果。本所鼓勵專任教師盡量開設專業課程，上課採小班教學，可達較佳學習效果，研究生亦有充分的課程選擇，可學習不同領域之光電知識。本所教學課程包含：光電基礎原理、生醫光電、光電半導體、有機發光原件、奈米光電、平面顯示及光纖通訊。