近年來，實驗室團隊建設取得突出進展，2005年和2007年分別入選了兩個國家基金委創新研究群體；2006年，入選了壹個教育部創新研究團隊。目前，作為首席單位實驗室承擔了三個國家973及重大研究計劃項目。近年來，實驗室還獲得國家自然科學獎二等獎4項、省部級獎勵十多項。
1. 表面與界面原子結構的LEED（低能電子衍射）及ELS（電子能量損失譜）
研究了諸如Si(001)2X1,Si(001)C(4X2),Pb/Si,Pb/Ge等表面與界面的原子結構，發展了新的實驗方法，1997年獲國家教委科技進步壹等獎。
2. 光纖光柵布拉格發射濾波器(FBR)及單頻窄現寬FBR半導體激光器的研制
用側面磨拋光法在單模通信光纖中形成折射率周期性調制的相位光柵，成功研制出窄帶高反射的光纖光柵器件，達到國際水平，1996年獲八五科技攻關重大成果獎。
3．GaN為基的藍光發光二極管（LED）的研制與開發
以MOCVD技術為基礎，在863支持下，在氮化物研究及相關高科技產品方面取得壹系列重大成果。獲國家發明專利2項。
4．有機及聚合物分子光學非線性研究
在國際上首先研究三維p電子***軛分子足球烯分子簇C60,C70系列三階非線性光學性質，開創了新型光功能材料研究的新領域；開展聚合物光折變研究，論文被大量引用。1997年獲北京市科技二等獎，2001年獲高校科技二等獎。
5．超高真空(UHV)掃描電子顯微鏡(SEM)掃描隧道顯微鏡聯合系統的研制
掃描隧道顯微鏡(STM)最大的優點是其原子分辨能力。但是，與此相聯系的視野狹窄卻又成了它的致命弱點。為充分發揮STM的威力，研制成功了超高真空(UHV)掃描電子顯微鏡(SEM)掃描隧道顯微鏡聯合系統。在此系統中，STM的針尖可以在SEM的幫助下找到壹個宏觀樣品上任意壹個感興趣的納米結構，對它進行直至原子分辨的觀察。
6. 螺旋波失穩及缺陷混沌產生的實驗研究
對螺旋波失穩及缺陷混沌產生機理的實驗研究上取得了重要發現。先後在實驗中發現了三類不同的螺旋波失穩機制：長波失穩，多普勒失穩及退偶失穩。此結果已引起了國際非線性物理界的廣泛關註。尤其是多普勒失穩，它的產生機制很可能與心臟病中心顫致死現象有密切聯系。下壹個目標是在實驗中對缺陷混沌進行控制。理論計算顯示，5毫伏左右的電壓就可以將心臟中的螺旋波引出心臟。這將對開發新的治療心顫的方法提供理論與實驗根據。
7．新型非線性光限幅材料研究
當材料的透過率隨入射光增強而減小時，稱之為非線性光學限幅效應，簡稱光限幅效應。它在人眼和探測器的激光防護及光通訊等領域有很好的應用前景。目前的研究熱點主要集中於研制性能優良的新型光限幅材料。我們以YAG激光器為光源建立了納秒非線性光限幅實驗系統。先後對富勒烯衍生物、酞菁類化合物、過渡金屬團簇、有機染料及有機金屬化合物等多種非線性光限幅材料進行了系統的理論與實驗研究。
8. 飛秒光聲光譜實驗及應用研究
建立了世界上第壹套結合了飛秒激光技術和光偏轉精確測量方法的測厚系統。使用飛秒激光脈沖我們首次探測到了單晶鍺薄片內超快的相幹聲子激發和傳播過程。這種全新的精確測厚技術，克服了傳統的單面反射測厚技術所不能夠解決的問題。這種方法很簡單，容易實施，測量是無接觸式和無損傷的，測量的精度高於亞微米。
9. 納米材料制備研究
采用等離子體增強CVD方法，在不同襯底上制備成功大面積、高度取向的納米碳管薄膜。這種納米碳管薄膜具有制備簡單、品質好（石墨化程度高）等優點，為進壹步研究場發射圖象顯示技術奠定了良好的物質基礎。
10．用電子束誘導沈積納米碳研制光子晶體
光子晶體（PC）已成為新型光子器件和未來全光集成回路的物理基礎。提出了壹種獨具特色的技術來克服深亞微米加工的難點，從而發展了壹種制備光子晶體的新技術。在無需光刻膠和外加掩膜的條件下，通過 直寫和直接刻蝕，形成壹維和二維亞微米周期性光子晶體結構，典型的大小約100-150納米、周期約300-350納米。利用這壹技術，在可見光波段的半導體InGaAlP MQW上成功地研制出二維光子晶體的六重對稱晶體和八重準晶等。