2009年12月，中国科学技术大学光学与光学工程系正式成立，首任系主任为许祖彦院士，首任执行主任为韩正甫教授。现任执行主任为孙方稳教授。光学与光学工程系是以原物理系光学专业为主，为发展我国光学事业而专门成立的系， 设有光学和光学工程两个专业，光学专业为国家重点学科，设有博士后流动站。我系拥有中国科学院量子信息重点实验室和安徽省光电子科学与技术重点实验室两个省部级重点实验室。
中国科学院量子信息重点实验室以研究量子通信网络和量子计算机为目标，开展导向性基础研究和应用基础研究，曾荣获国家自然科学二等奖、安徽省自然科学一等奖、安徽省科学技术奖一等奖等成果，量子信息领域研究方向为： 半导体量子芯片、量子纠缠网络、量子集成光学芯片、量子密码及其应用和量子信息基础理论。
安徽省光电子科学与技术重点实验室以光电子科学基础研究、应用基础研究以及高新技术研究为主要方向，在聚合物光子学、纳米近场光学、生物光子学、纤维光学和光纤传感等领域形成了自己的研究特色， 取得了具有自主知识产权的重要研究成果，为光电子高新技术的产业化奠定了良好基础。
我系现有教职员工53人，其中中国科学院院士1人，中国工程院院士1人，杰青6人，优青12人，教授24人，副教授22人。
我系以首席科学家承担多项担科技部“973”项目，中科院B类先导项目，基金委重大仪器专项等多项重要国家科研项目。量子信息研究团队为国家基金委“创新研究群体”。我系在光学领域研究实力居国内高校之首。培养的博士生中，已经有５人荣获全国百篇优博。