集成光子学使用光而不是电子来完成各种应用。在过去的二十年中，集成光子学领域取得了巨大的发展，特别是在硅集成光子学领域，它具有利用半导体CMOS制造工艺和材料的独特能力，可实现高密度、高产量，并以低成本大规模制造光学器件。硅光子学起源于光通信行业，其应用已扩展到光计算、光传感、非线性光学、量子光学、光机械，甚至神经科学等领域。

微纳制造是加工、制造微纳器件一系列技术的统称，集成电路、微纳谐振腔、微流控、微纳光机电系统等都依赖于微纳制造，微纳制造的工艺质量是决定器件性能的关键因素之一。

光学频率梳是一种特殊的激光光源，它可以产生一系列等间隔的离散频率分量，就像一把梳子一样，每个分量都是一个精确的光学频率标准。光学频率梳可以用来测量未知的光学频率，实现光学与微波之间的精确转换，提高时间和频率的计量精度，在精密光谱学、原子钟、超快物理等领域都有着重要应用。 美国的John L. Hall和德国的Theodor W. Hänsch因为在光学频率梳技术方面的贡献而获得了2005年的诺贝尔物理学奖，而基于微谐振器的光学频率梳在过去十几年中也成为了研究的热点。

光学相干断层扫描是近年来发展较快的一种最具发展前途的新型层析成像技术，特别是生物组织活体检测和成像方面具有诱人的应用前景，近年来已在眼科、皮肤科等临床诊断中应用，也逐渐推广至消化科和乳腺癌成像等领域。光源是决定光学相干断层扫描性能的关键因素之一。