В лаборатории СООИ развиваются следующие направления исследований:

Волноводная и ПВО (полное внутреннее отражение) голография, синтезирование дифракционных оптических элементов и фотонных кристаллов, запись волноводных голографических дисплеев.

Исследование физики генерации ультракоротких лазерных импульсов в многосекционных лазерных диодах с насыщающимся поглотителем и синхронизацией мод.

Исследование методов когерентной оптической обработки изображений и их применение в оптических вычислительных системах, разработке 3D и голографических дисплеев, а также системах хранения и передачи информации.

К основным областям применения исследований, проводящихся в Лаборатории, можно отнести оптоэлектронные коммуникационные системы и средства отображения информации. Лаборатория обладает несколькими виброизолированными голографическими столами, лазерными источниками с высокой пространственной и временной когерентностью и оборудованием для нанесения и обработки голографических регистрирующих сред.