深圳大学“光学工程”学科是在深圳特区政府重点支持下发展起来的优势学科，自2006年获批博士授权点以来，2007年建立了博士后流动站（华南地区第1个），2012年被广东省评为“攀峰重点学科”，2015年入选广东省高水平大学重点学科建设项目，形成了包括本科、硕士、博士和博士后的完整人才培养体系，是光学工程领域具有国内外知名度和影响力的创新研究基地。
广东省/教育部光电子器件与系统重点实验室重点培养光学工程和数学交叉学科的应用型人才，目前拥有三个主要研究方向：生物医学光学与光子学、光纤通信和光纤传感、高性能人工智能计算。上述三个研究方向均由光学工程和数学两个一级学科的导师共同参与研究，其中前两个研究方向以光学工程的导师为主体，数学导师为辅助，第三个方向以数学导师为主体，光学工程导师为辅助。
对于生物医学光学与光子学研究方向，其学术带头人为国家杰青屈军乐教授，成员：徐平教授、刘丽炜教授等。该研究方向近五年合作承担国家973计划课题2项，科技部重大仪器专项（课题）1项，国家重点研发计划课题3项，国家自然科学基金重大仪器专项1项，重点项目3项，重点国际合作项目1项，杰青和优青项目各1项，地区与组织间合作项目1项，国家自然科学基金面上项目20余项，青年基金项目20余项，广东省自然科学基金创新团队项目1项。在包括Nature Photonics, Nature Communications, Chemical Society Reviews, Advanced Materials, Advanced Science, Chem等国际著名期刊上合作发表SCI论文300多篇，包括Nature 和Cell子刊3篇。
对于光纤通信和光纤传感研究方向，其学术带头人为国家杰青王义平教授，成员：王楠教授、卫亚东教授等。该研究方向已建成“深圳市物联网光子器件与传感系统重点实验室”、“深圳市光学材料飞秒激光制备技术工程实验室”和“飞行器智能结构联合研究中心”，拥有超净实验室500平米、价值5000余万元的仪器设备。该研究方向成员近10年系统研究了不同类型光纤光栅的原理、制作及应用，合作承担国家杰出青年科学基金等17项课题，授权中国和美国专利11项，合著专著1部，合作发表论文200余篇。
对于高性能人工智能计算研究方向，其学术带头人为深圳大学副校长徐晨教授，成员：陈志敏教授、邹玉茹教授等。该研究方向拥有广东省高校高清视频智能分析与处理工程技术研究中心，发表SCI中科院二区及以上期刊论文30篇，完成专著5部，其中一部获国家出版基金资助，获专利10余项，获部省级科技进步奖2项，获国家级教学成果二等奖2项、省级教学成果一等奖3项、二等奖1项，先后培养博士、硕士20余名。