光学学科于2001年就被确定为衡阳师范学院首批重点学科，2011年被确立为“十二五”校级重点学科。学科点现有“光电研究所”、“信息与控制研究所”两个院级学术研究机构。2011年12月，光学学科被确定为湖南省重点建设学科。

2012年10月，本学科的“光电信息技术湖南省应用基础研究基地”被确立为湖南省首批三个应用基础研究基地之一，2015年11月，该基地顺利通过省科技厅验收，并被评为优秀。2014年11月，以本学科成员为主体的“量子调控光电信息技术及应用”团队被批准为湖南省自然科学创新研究群体。

光学学科带头人是张登玉教授。目前，本学科已形成量子光学与量子信息、超快光子学和光电检测与信息处理三个稳定研究方向；且拥有一支学历结构、职称结构和年龄结构较为合理，富有团队合作精神和创新意识的教师队伍。现有成员30名，其中教授9名、副教授（含高级实验师）13名，高级职称人数占总学科人数的比例为74%，具有博士学位的成员比例为84%。学科成员中有省级学科带头人1人、省普通高校青年骨干教师6人，衡阳师范学院目前的“英才计划”人选中有9名博士来自本学科。

    2011年以来，本学科共获得各类科研项目69项，其中国家级项目18项、省部级项目34项、市厅级项目9项、横向项目10项，项目经费达800多万元。以科研项目为依托，本学科学术成果丰硕，自建设期以来共发表论文310篇，其中SCI论文146篇，EI论文27篇，部分论文发表在Scientific Reports、Organic Electronics、Physical Review A 、Applied Physics letters等国际著名刊物上；获得国家发明专利43项，实用新型专利58项；获得湖南省自然科学三等奖1项和衡阳市科技进步三等奖4项。获得省级教改项目8项，指导本科生获得省大学生研究性学习和创新性实验计划项目8项，新增1个湖南省应用基础研究基地、1个湖南省普通高校实践教学建设项目、1个湖南省校企合作创新创业教育基地、1个湖南省普通高校“十三五”综合改革试点专业；“物理与电子信息工程虚拟仿真实验教学中心”湖南省虚拟仿真实验教学中心1个。出版专著3部，主编教材14部；主持获得湖南省教学成果一等奖1项、三等奖1项和湖南省教育科学研究优秀成果二等奖1项。本学科共向社会输送相关专业本科生1438人，招收本科生1686人，有近30名同学通过考研被录取到浙江大学、中山大学、电子科技大学、中南大学、湖南大学等全国著名的重点大学。