Основними напрямками діяльності відділу в даний час є дослідження нелінійно-оптичних властивостей нових органічних полімерів та наноструктур на основі металів та напівпровідників; квантово-розмірних ефектів в низьковимірних напівпровідникових структурах – квантових ямах, точках, дротах, нанокластерах на основі А₂В₆ напівпровідників (ZnSe, CdS, CdSe, ZnO, ZnSe), синтезованих в прозорих діелектричних матрицях (скло, полімери); а також дослідження структури стекол та переохолодженого рідкого стану.