Научные руководители направлений – профессора Д.А. Зимняков, В.И. Кочубей, И.Л. Максимова, В.П. Рябухо и В.В. Тучин, с.н.с. А.П. Соловьев. 
В 1962 году профессор Марк Львович Кац, заведующий кафедрой оптики и декан физического факультета объявил на кафедре студентам 2–4 курсов, что на факультете открывается новое направление научных исследований и учебной работы «Оптические квантовые генераторы» (квантовая электроника) и начал объяснять на лекциях и семинарах, что это такое. Возник студенческий интерес к проблеме – основа успешности вузовской работы. 
Одновременно Марк Львович создал на факультете первую группу сотрудников – разработчиков проблемы (М. А. Ковнер, Н. К. Сидоров, Л. С. Стальмахова, К. Е. Гюнсбург, В. А. Седельников и др.). Заработал регулярный семинар. Началась работа над первой в СССР монографией по проблеме. Начался поиск актуальных задач для научных исследований и разработок. 
   Идея вышла за рамки кафедры оптики. Группа сотрудников факультета: Д. И. Трубецков, Л. И. Кац, В. А. Седельников, Ю. А. Скляров, Б. Г. Цикин решила, что для воплощения новых идей нужна новая форма организации студенческой научной работы. 
На общественных началах возникла «Студенческая проблемная лаборатория квантовой электроники» Её создание поддержали все руководители факультета и НИИ механики и физики: профессор П. В. Голубков, С. В. Соломонов, Р. Ш. Амиров. Была выделена комната в III корпусе, и первые студенты: Ю. Доронин, В. Тучин, Ю. Лёвин, Н. Лернер, Л. Захарова и др. приступили к решению актуальных тогда вопросов: созданию методики и аппаратуры для исследований мощности и спектра излучения лазеров. 
Были заключены первые хозяйственные договоры, работы лаборатории поддержали ОКБ «Тантал» и ЦНИИА Министерства электронной промышленности, а затем, после получения первых экспериментальных результатов, эти работы были включены в планы (и финансировались) Военно-промышленной комиссии Министерства обороны СССР и Государственного комитета по науке и технике Совета министров. Появилась возможность приобретения нового оборудования. 
С использование результатов работы лаборатории Министерство электронной промышленности выпустило несколько партий новой лазерной аппаратуры. Появились новые лабораторные установки в студенческих практикумах. Студенты превратились в инженеров и научных сотрудников, а сама лаборатория стала Лабораторий квантовой электроники в составе НИИМФ. Научным руководителем лаборатории был профессор М. Л. Кац, а заведующим – В. А. Седельников. Работа лаборатории вышла на новый, фундаментальный уровень общефизических вопросов. Назовём здесь два наиболее значимых цикла работ: флуктуации и когерентность оптического излучения (В. В. Тучин, Л. А. Мельников), вынужденное комптоновское рассеяние и лазеры на свободных электронах (Б. Г. Цикин, В. А. Дубровский, А. П. Соловьёв, А. А. Князев, Н. Б. Лернер). 
Лаборатория квантовой электроники была реорганизована в научную лабораторию «Нелинейной оптики и квантовой электроники» в составе НИИМФ СГУ. Ее заведующим стал доцент кафедры оптики Н. К. Сидоров. В 1972 г. лабораторию возглавила К. Е. Гюнсбург. 
В 1973 г. в процессе реорганизации структуры НИИМФ СГУ был создан отдел «Оптики и спектроскопии», в состав которого были включены две лаборатории: лаборатория «Нелинейной оптики и квантовой электроники» и лаборатория «Молекулярной спектроскопии». К. Е. Гюнсбург была переведена на должность начальника, а заведующими лабораториями были назначены Н. П. Звездова и В. В. Ганин. При создании отдела в него были переданы практически вся проводимая на кафедре оптики научная тематики и бюджетные научно-исследовательский работы (НИР). Это способствовало тому, что между отделом оптики и спектроскопии и кафедрой оптики появилась тесная взаимосвязь. 
С начала 90-х годов в связи с ситуацией в стране и резким снижением финансирования научных разработок начался отток кадров из отдела. Это явилось причиной того, что в 1992 г. отдел оптики и спектроскопии был трансформирован в лабораторию оптики и спектроскопии, которая в настоящее время входит в состав отделения механики и физики НИИ ЕН СГУ. 
Отдел в основном располагался на территории кафедры, для выполнения НИР использовалось оптическое оборудование кафедры, многие сотрудники кафедры были научными руководителями выполняемых в отделе НИР, многие сотрудники кафедры работали по совместительству в НИИМФ СГУ. В свою очередь, отдел много средств расходовал на оснащение учебных лабораторий кафедры новейшим оборудованием, обеспечивал необходимыми материалами проведение работ в специализированных учебных практикумах. Сотрудники отдела принимали участие в учебном процессе. 
Помимо сотрудников кафедры оптики в научной деятельности отдела принимали участие и сотрудники других кафедр. Так ряд крупных научных разработок в отделе проводились под руководством доцента кафедры электроники Б. Г. Цикина, профессора кафедры теоретической физики М. А. Ковнера и профессора кафедры радиофизики В. С. Анищенко. 
Основными направлениями исследований: 
* исследование процессов в газовых лазерах и разработка новых лазеров; 
* измерение скорости сверхзвуковых газовых потоков ракетных двигателей методом Доплеровской анемометрии (заказчик ЦАГИ); 
* исследование рассеяния лазерного излучения в газах, мутных средах и на свободных электронах в вакууме и плазме; 
* взаимодействия лазерного и СВЧ излучения с веществом; 
* акустооптическая томография; 
* исследование процессов в жидких кристаллах и разработка жидкокристаллических индикаторов; 
* изучение центров люминесценции в щелочно-галоидных кристаллах и создание перестраиваемых по частоте лазеров на их основе; 
* создание рентгеночувствительных сред на основе щелочно-галоидных кристаллов; 
* исследование лазерными методами процессов перестройки магнитных доменов, разработка систем контроля качества полупроводниковых элементов на арсениде галлия; 
* разработка методов расчета колебательно-вращательных спектров органических веществ; 
* развитие спектральных методов исследования компонент нефти, 
– и многое другое. 
На основе проводимых исследований защищено 20 кандидатских диссертаций и одна докторская (В. И. Кочубей). 
В рамках научных направлений в лаборатории совместно с коллективами кафедры оптики и биофотоники, кафедры лазерной и компьютерной физики и кафедры биомедицинской физики ведутся работы по грантам РФФИ, по заданиям и программам Федерального агентства по образованию РФ и другие. 

Отдел оптики (1989 г.)