بخش اپتيک جزء لاينفک در  اجراي تمامي پروژه هاي ليزر درحوزه  فيزيک انرژيهاي چگال مي باشد. براي شبيه سازي اپتيکي متداول از نرم افزار ZEMAX استفاده مي شود و نيز سامانه هاي ليزري به کمک نرم افزار GLAD شبيه سازي مي شوند . در محيط هاي غير خطي و داخل موجبرها از الگوريتم محاسباتي FDTD استفاده مي شود. جذب نور در داخل مواد اپتيکي هم با توليد گرما همراه است که تحليل حرارتي ان توسط نرم افزار ANSYS انجام مي شود. در طراحي کاواک ليزر و سامانه هاي خنک کننده و يا در دمنده هاي برش ليزري از نرم افزار FLUENT کمک مي گيريم. اين موارد ، پايه طراحي تمامي پروژه هاي ليزري در اين حوزه بوده  و  شاخه  اپتيک، از مباني اصلي در ساخت چنين سامانه هايي مي باشد.

طراحي و ساخت سامانه هاي اپتيکي و فيبرنوري , طراحي و ساخت رزوناتور و کاواک ليزر , طراحي و ساخت      Diffractive  Optical Element و Holographical Optical Element, شبيه سازي انتشار نور در محيط هاي غير خطي ,  در اتمسفر و در داخل موجبرها,  طراحي لايه هاي نازک

ليدار  /  فاصله ياب ليزري  /  پرتو گستر ليزر  /  تلسکوپ گيرنده ي ليدار  /  سرعت سنجي دوپلري   /  طراحي و ساخت رزوناتور ليزرهاي پرتوان (HPL)  /  طراحي و ساخت ليزرهاي پرانرژي (HEL)  /  اندازه گيري shock wave  /  تصوير برداري از shock wave    /  هم خط سازي گيرنده و فرستنده ي ليدار  /  سنسور اندازه گيري زاويه (با دقت ثانيه  کماني )  /  سنسور اندازه گيري جابجايي ( با دقت ميکرومتر)  /  انتخاب مد در داخل کاواک ليزر  /  Optical Particle Counter  /  سنسور فيبر نوري دما  /  اندازه گيري فشار و کرنش با استفاده از Fiber Bragg Grating  /  دماسنج و فشارسنج همزمان فيبر نوري  /  سيستم انتقال تصوير توسط فيبر نوري  /  سطح سنج آب با استفاده از فيبر نوري  /  سنسور بيوفيزيک  /  اندازه گيري جبهه موج توسط سنسور Shack-Hartmann  /  اندازه گيري و تحليل کانتوري کرنش توسط تمام نگاري  /  تداخل سنجي

وقتي ميدانهاي پرشدتي همچون نور ليزر بر روي سطحي تابانيده شود، سطح در آستانه  ذوب شدن يا تخريب قرار گرفته و با افزايش توان، پلاسماي سطحي توليد مي شود. پلاسماي سطحي توليد شده  باعث ايجاد تغييرات شيميايي و فيزيکي در سطح مي شود. در سيستمهاي ليزري که چگالي توان بسيار بالاست اندرکنش نور با ماده و خواص ماده اهميت بسزايي خواهد داشت. بنابراين تعيين آستانه تحمل سطوح اپتيکي و طراحي سطوحي با تحمل بالا در مقابل توان با چگالي انرژي بالا  ،ازملزومات ليزرهاي توان بالا ست. همچنين بررسي کاربرد ليزر در پردازش مواد نيز از مباحث حائز اهميتي است که در اين بخش به آن پرداخته  مي شود.  فناوري شيمي در حوزه ساخت ليزرهاي شيميايي و ساخت مواد مورد استفاده در سيستمهاي ليزري، امري ضروري مي باشد که از ديگر زمينه هاي فعاليت بخش مواد و شيمي به شمار مي رود.

بررسي جذب و عبور مواد در گستره نور مرئي  و بررسي خواص اپتيکي مواد , ساختار ميکروچنل براي انتقال يکنواخت گرما، سيستم هاي دوفازي براي انتقال بيشتر گرما در محيط هاي کوچک و نازل هاي مناسب براي ساختار هاي مختلف , تغيير خواص شيميايي مواد در اثر اندرکنش با نور , تغييرات سطح در حضور شدتهاي بزرگ ليزري و تعيين استانه تحمل مواد و سطوح مختلف , طراحي وساخت کاواک هاي شيميايي در ليزرهاي پرتوان

 توليد پلاسماي سطحي  /  اندرکنش نور و بافت  /  اندرکنش نور و پلاسماي سطح  /  سخت کاري سطح توسط ليزر  /  استفاده از ليزر در مواد دارويي  / 
Laser induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) LASER-INDUCED SHOCK WAVES
direct laser drive plates  /  laser-launched flyer plates ,   Laser micro machinig and welding