纳光电子前沿科学中心的研究以物理与信息交叉为基础，主要依托2个“双一流”建设学科：物理学（光学、凝聚态物理）和电子科学与技术（通信与信息系统、微电子与固体电子学），并整合3个国家级重点实验室的力量：人工微结构和介观物理国家重点实验室、区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室、微米/纳米加工技术国家级重点实验室。具体研究方向如下：

纳光电子物理与器件平台

纳光电子学物理与计算模拟

硅基纳米光电子结构与器件

金属纳米光电子结构与器件

第三代半导体纳米光电器件

纳米光电子复合材料与器件

纳光电子融合与测试平台

纳光电超高时空分辨表征技术

纳光电子芯片集成与表征技术

纳光电子芯片封装与测试技术

纳光电子芯片与应用平台

低功耗光电集成芯片及应用

碳基光电子集成芯片及应用

智能光电子集成芯片及应用

光量子集成芯片及模拟应用

纳光电子芯片设计、工艺与制作中心