顯微鏡學
光学或光学显微镜术涉及使透过样品或从样品反射的可见光通过单个或多个透镜，以允许样品的放大视图 。所得到的图像可以直接由眼睛检测，在照相底板上成像，或数字化捕获。
光纤陀螺仪
光纤陀螺仪的功能实现是基于光通过长达5千米的光纤线圈后的干涉。两束激光从同一光纤的两端同时射入光纤中。由于光的速度是固定的，在存在转动的情况下，其中的一束光的光程要比另一束光的光程要略短，使两束光间存在相位差，该相位差可以通过干涉仪测得（塞格尼克效应）。这样，就可以把角速度的分量转换成可以通过光电探测器测得的干涉模式的变化。1970年代半导体激光器的发展和低损单模光纤的发展促使人们可以应用。对半导体激光器发出的激光进行分束，得到的两束光射入光纤线圈分别以顺时针和逆时针进行传播。塞格尼克效应的强度取决于封闭光路的有效截面。
前期
显微镜可用来观察有丝分裂与减数分裂过程中缩聚的染色体。
扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜（，缩写为），是一种利用量子隧穿效应探测物质表面结构的仪器。它于1981年由格尔德·宾宁及海因里希·罗雷尔在IBM位于瑞士苏黎世的苏黎世实验室发明，两位发明者因此与电子显微镜的发明者恩斯特·鲁斯卡分享了1986年诺贝尔物理学奖。
望远镜
除了這些基本的光學類型之外，還有許多改變光學設計以適合它們執行任務的子類型，像是攝星鏡、尋彗鏡、太陽望遠鏡等等。
光学仪器
光學儀器可以是處理光波以增強圖像的觀賞；或是分析光波（或光子），已確定若干或某一種特徵與屬性。
扫描电子显微镜
扫描电子显微镜（，缩写为SEM），简称扫描电镜，是一种电子显微镜，其通过用聚焦电子束扫描样品的表面来产生样品表面的图像。
哈勃空间望远镜
望遠鏡的鏡子和光學系統是最關鍵的部分，因此在設計上有很嚴格的規範。一般的望遠鏡，鏡子在拋光之後的準確性大約是可見光波長的十分之一，但是因為太空望遠鏡觀測的範圍是從紫外線到近紅外線，所以需要比以前的望遠鏡更高十倍的解析力，它的鏡子在拋光後的準確性達到可見光波長的廿分之一，也就是大約30 奈米。
垂直顯像SMI
SPDM (光學間距精密顯微鏡Spectral Precision Distance Microscopy)，定位光學顯微鏡的基礎是熒光顯微鏡加上光學處理使得能測量"光學上分離"粒子的位置、距離與角度(例如:分子)光學顯微鏡的之下。 "光學上分離"指的是在一定的時間之內的一點上, 只有單一粒子或是分子在特定的區域被傳統的光學解析度下(大概是直径200-250 nm)偵測到。當所有的分子在某個區域都含有不同的光學標記就能實現(例如:不同的顏色或者不同粒子發射的不同激發光 )
數碼顯微鏡
數碼顯微鏡()是一種結合傳統光學顯微鏡及視像鏡頭而成的顯微鏡，主要用於教學用途。
电子显微镜
一開始研製電子顯微鏡最主要的目的是顯示在光學顯微鏡中無法分辨的病原體如病毒等。1949年可投射的金屬薄片出現後材料學對電子顯微鏡的興趣大增。
C79光學瞄準鏡
氚光照明的提供正常和低光照條件以下的瞄準能力。光學瞄準鏡本身進行過氮氣吹掃以防止內部結霧，並且覆蓋著橡膠塗層外殼。它可以安裝到使用MIL-STD-1913戰術導軌安裝系統或迪瑪科／加拿大柯爾特生產的輕武器所使用、類似的“迪瑪科”導軌系統各種步枪和轻机枪上。它是由ELCAN所生產，而且可在世界各地服役的武器上找到。類似這種瞄準鏡的是美国Trijicon公司的ACOG光學瞄準鏡以及英国Trilux公司的SUSAT和SUIT。
落射荧光显微镜
落射荧光显微镜是荧光显微镜的主要类型，生命科学领域使用尤其如此。 落射荧光显微镜采用落射照明，如图所示： 简单来说，分光镜反射短波，透射长波。短波长激发光在分光镜处反射，由物镜到样品，产生的长波长发射光经物镜返回，并透过分光镜。通常在样品处透射的激发光是反射光的千百倍。检测反射光相对来说，弱化了激发光对发射光的干扰。 Fluorescence_microscopy
光學望遠鏡
光學望遠鏡是用於收集可見光的一種望遠鏡，並且經由聚焦光線，可以直接放大影像、進行目視觀測或者攝影等等，特別是指用於觀察夜空，固定在腳架上的單筒望遠鏡，也包括手持的雙筒鏡和其他用途的望遠鏡。
透射电子显微镜
电子透镜对电子束的作用类似于光学透镜对光线的作用，它可以将平行的电子束聚集在固定的焦点。透镜可以使用静电效应，也可以使用磁效应。TEM中使用的电子透镜大多数都使用了电磁线圈以产生凸透镜的作用。这些透镜产生的场必须是径向对称的，否则，磁场透镜将会产生散光等失真现象，同时会使球面像差与色差恶化。电子透镜使用铁、铁钴合金或者镍钴合金、坡莫合金制成 。选择这些材料是由于它们拥有适当的的磁特性，如磁饱和、磁滞、磁导等等。
光學望遠鏡
焦距決定了望遠鏡在配上目鏡、一定大小的CCD或普通底片後可能觀看的視野大小。望遠鏡的焦比（焦距比或f數，即攝影術語之「光圈」）是焦長和物鏡口徑（直徑）比值。因此當口徑（集光力）不變時，焦比低的視野較大。廣角望遠鏡（像是天體照相儀）用來追蹤衛星和小行星，或是從事宇宙射線的研究和巡天觀測。低焦比望遠鏡的像差比高焦比的更難以消除。
冷光镜
冷光镜是一種及，會反射光譜中所有可見光的頻段，並讓紅外線頻寬的光通過。冷光镜類似，可以設計在入射角範圍介於0度至45度之間，其結構也是多層的介電質鍍膜，類似。冷光镜可以用在雷射系統的分色分光鏡，反射可見光，讓紅外線通過。
水準儀
一為望遠鏡，或稱鏡筒，其主要功能為觀測目標。可細分為物鏡、目鏡、十字絲三部份。物鏡收集遠方光線；目鏡將影像轉正；十字絲則用以照準目標。
光学显微镜
光學顯微鏡（Optical microscope、Light microscope）是一種利用光學透鏡產生影像放大效應的顯微鏡。
透射电子显微镜
透射电子显微镜（，縮寫：、），简称-{透射}-电镜，是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像，影像将在放大、聚焦后在成像器件（如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件）上显示出来。
粒度分析
光学显微镜首先把待测颗粒放大，并成像在图像传感器上；传感器将光学图像转换成数字信号。计算机根据图像信号，识别颗粒的边缘，按照其平面投影面积，进行计算。对于非球形颗粒，实验员可以根据自己的需要，选择不用的等效粒径，比如等效面积圆粒径，等周长圆粒径，等效长径，等效短径等等；比较灵活，另外图象仪还可以测量颗粒的圆度。
近場掃描光學顯微鏡
近场扫描光学显微镜 (NSOM/SNOM)是一个 显微镜 技术，用于结构调查，其利用渐逝波的特性打破远场中繞射極限 。 在SNOM， 激发激光光透过一个直径小于雷射波长的孔徑聚焦，从而在孔徑的遠端產生消逝场。 当样品在短距離地在孔徑下扫描，光學解析度只跟孔径的直徑有關。 此時，横向分辨率可達20 纳米、垂直分辨率可達2-5 纳米。
顯微鏡
顯微鏡泛指將微小不可見或難見物品之影像放大，而能被肉眼或其他成像儀器觀察之工具。日常用語中之顯微鏡多指光學顯微鏡，放大倍率和清析度（聚焦）為顯微鏡重要因素。
光学显微镜
依光源的不同，還有螢光顯微鏡、共聚焦顯微鏡等類別。
透射电子显微镜
理论上，光学显微镜所能达到的最大分辨率，"d"，受到照射在样品上的光子波长λ以及光学系统的数值孔径，"NA"，的限制：
阴极射线发光
虽然基于电子显微镜的阴极射线发光探测仪提供了较高的放大倍数，但基于光学显微镜的阴极射线发光探测仪的优势在于可以看到样品原本的颜色。最新开发的系统结合了两者的优势
赫歇尔棱镜
赫歇尔楔形棱镜（英语：Herschel wedge）或赫歇尔棱镜是一种用于太阳观测的光学棱镜，用于将大部分光线折射出光路，从而能使人安全地用肉眼观测太阳。 它首先由天文学家约翰·赫歇尔在1830年代发明并使用。
哈勃空间望远镜
鏡子的瑕疵造成的作用是在科學觀察的核心觀測上，核心像差的点扩散函数要足够的明銳，以進行高精度的分辨，但對明亮的天體和光譜分析是不受影響的。雖然，在外圍損失大片的光因為不能匯聚在焦點上而造成暈像，嚴重的減損了望遠鏡觀察暗天體或高反差影像的能力。這意味著幾乎所有對宇宙學的研究計畫都不能執行，因為它們都是非常暗弱的觀測對象。美國國家航空暨太空總署和哈伯太空望遠鏡成為笑柄而广受批评，並且被認為是大白象（花費大而無用的東西）。
南极望远镜
南极望远镜（，简称：SPT）是一个位于南极洲南极点阿蒙森-史考特南极站的10米（394英寸）直径的射电望远镜。它是一个微波/毫米波望远镜，观测的频率范围在70－300千兆赫兹（GHz）之间。南极望远镜的主要科学任务是调查南天球数千个星系团之间的联系，这些星系团可能约束暗能量的作用而处于平衡状态。
透射电子显微镜
此外还有二级真空泵来对样品室抽真空、照相装置用以记录影像。 -{透射}-电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量，必须制备更薄的超薄切片，通常为50～100nm。所以用-{透射}-电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。对于液体样品，通常是挂预处理过的铜网上进行观察。谭增鲁编 《医学细胞生物学》 北京医科大学出版社 2000年 ISBN 978-7-81034-105-9"
双光子激发显微镜
双光子激发显微镜（）是一种荧光成像技术，可以对活体组织进行深度约1毫米的成像。 它不同于传统的荧光显微镜，其中激发波长短于发射波长，因为两个激发光子的波长长于所得发射光的波长。 双光子激发显微术通常使用近红外激发光，其也可以激发。 然而，对于每次激发，两个光子的红外光被吸收。 使用红外线可最大限度地减少组织中的散射。 由于多光子吸收，背景信号被强烈抑制。 这两种效果都会导致这些显微镜的穿透深度增加。 由于其更深的组织穿透，有效的光检测和减少的光漂白，双光子激发可以是共聚焦显微镜的优越替代品。
光学显微镜
倒立顯微鏡（Inverted microscope）明視野用之照明光源和聚光鏡是來自機身上方，光線穿過聚光鏡到達樣品，再穿過位於樣品下方的物鏡，然後藉由反射鏡和透鏡到達觀察者的眼睛或成像儀器。對螢光顯微鏡而言,螢光激發光源和物鏡同位於底部。由於激發光源可以是高功率大型雷射光源或弧光燈,倒立式的設計更能穩定顯微鏡鏡的結構。倒立顯微鏡常用於觀察培養中的細胞或組織，特別是應用在螢光的生物樣品上。
中性灰度滤镜
中性密度濾波器（Neutral density filter），或稱中性濾光鏡、中性灰度滤镜，简称中灰镜、減光鏡或ND镜，是一种无色至灰色的滤镜，在光學實驗與攝影中都很常見，主要功能為不分波長的衰減一定倍率的光強，理想中的中灰镜可以减弱所有波长的光的輝度，而不会发生偏色。
共聚焦显微镜
從一個點光源發射的探測光通過透鏡聚焦到被觀測物體上，如果物體恰在焦點上，那麼反射光通過原透鏡應當匯聚回到光源，這就是所謂的共聚焦，簡稱共焦。共焦顯微鏡在反射光的光路上加上了一塊二向色鏡（dichroic mirror），將已經通過透鏡的反射光折向其它方向，在其焦點上有一個帶有「針孔」（Pinhole），小孔就位於焦點處，擋板後面是一個光電倍增管（photomultiplier tube，PMT）。可以想像，探測光焦點前後的反射光通過這一套共焦系統，必不能聚焦到小孔上，會被擋板擋住。於是光度計測量的就是焦點處的反射光強度。其意義是：通過移動透鏡系統可以對一個半透明的物體進行三維掃描。這樣的構想，是在1953年， 美國學者马文·明斯基提出，經過了30年的發展，才利用激光為光源，發展出符合马文·明斯基理想的共軛焦顯微鏡。
共振腔
共振腔，又称谐振腔、光学谐振腔，是指特定波長的波在長度固定的腔體內共振。在共振腔內的共振現象擁有較好的振幅。因為腔體的兩端是共振的節點，所以波共振時，腔體長度必須為半波長的整數倍。種類有環形共振腔、波動維電磁波的光學共振腔、微波共振腔……等等。 光學共振腔是雷射組成的三元素之一，可以依照反射面的存在與否分為開腔與閉腔兩種。共振腔的作用主要是用來讓增益介質實現了佈居數反轉後，可以做為光放大器（Gain amplifier），透過共振腔可收集放大後之訊號，形成一震盪器（oscillator）。 雷射共振腔的種類主要分為三大類，第一種為平行平面腔由兩個平行平面反射鏡組成，光學上稱為法布里-博羅光共振腔（Fabry–Perot resonator），簡稱為F - P腔，多用於固態雷射系統。第二種為雙凹腔由兩個凹面反射鏡組成，其中一種個特殊而常用的形式是共焦腔（confocal），由兩個曲率半徑相同的凹面反射鏡組成，且兩鏡間距離等於曲率半徑，兩鏡面與焦點重合，共焦腔衍射損耗小，調整容易。第三種為平凹腔由一個平面反射鏡和一個凹面反射鏡組成，其中一種特殊而常用的形式是半共焦腔，相當於共焦腔的一半。
顯微鏡
利用透鏡放大物像送到眼睛或成像儀器，分辨率大約為一微米，可以看到細胞大小的物品。一般來說顯微鏡大都是指光學顯微鏡，光學顯微鏡依設計的不同，又可分為正立顯微鏡、倒立顯微鏡（又稱倒置顯微鏡）和解剖顯微鏡（又稱實體顯微鏡或立體顯微鏡）；又有偏光顯微鏡：又稱為岩石顯微鏡、礦物顯微鏡或金屬顯微鏡，用以觀察岩石、礦物及金屬表面，是利用光的不同性質（偏光）而做成的；相衬显微镜：觀察變形蟲、草履蟲等透明生物時，所使用的顯微鏡。它的特殊裝置可以將光透過生物體所產生的偏差，改變為明暗不同；又結合光學顯微鏡並利用雷射光作為光源，以達到特殊觀察需求的有共聚焦顯微鏡（又譯作共軛焦顯微鏡）。
顯微鏡學
直到亚衍射显微镜的发明，光的波长将传统显微镜的分辨率限制在约0.2微米。为了获得更高的分辨率，在电子显微镜中使用具有小得多的波长的电子束。
双筒望远镜
由於雙筒鏡可以有多達16個空氣與玻璃交界的表面，而每個表面都會造成光線的損失，因此鍍膜的品質對影像的質量影響極大。光線在不同物質內有不同的折射率，因此在穿過不同物質的交界面時，會有部分被反射和部分透射並被折射（此處是玻璃和空氣的交界面）。任何一種需要呈現影像的光學儀器（望遠鏡、照相機、顯微鏡等），在理想上是不要反射任何光線；取而代之的是應該以所有的光線來成像。經過反射之後抵達的光會散佈在觀測者的視野內，降低影像與背景環境間的對比。經由在界面上的光學鍍膜處理，雖然無法完全消除，但可以減少光線的反射。光線在進入或離開玻璃時，每次大約都會有5%被反射回去。這些"迷途"的光線會在雙筒鏡的內部到處亂闖，使影像模糊而難以觀看。在透鏡上鍍膜可以有效降低反射的損失，最後可以獲得一個更加明亮和清晰的影像。例如，經過良好鍍膜處理之後的8x40雙筒鏡的影像，可以比未曾鍍膜的8x50雙筒鏡更為明亮與清晰。雖然光線一樣在儀器的內部被反射，但是在比例上已經降低到微不足道得可以忽略的程度。對比也因為絕大部分的內部反射都被消除而獲得改善。
光學望遠鏡
許多形式的望遠鏡會使用次鏡（副鏡）甚至第三個鏡片來摺疊光路，這些也許是光學設計的整體部分（卡塞格林反射鏡和其他類似），但也有望遠鏡以更簡潔的方法和在更方便的位置上安置目鏡或探測器使用。在大型望遠鏡上，這些附加的鏡片通常是為了提供更大的視野或是改善影像的品質。  忽略大氣擾動（視寧度或稱視象度）對影像品質的影響和光學望遠鏡的缺點，一架光學望遠鏡的角分辨率取決於物鏡，也就是望遠鏡口徑大小。雷利準則提供分辨力的極限值formula_1（徑度量）： 此處formula_3是光的波長，formula_4是望遠鏡的口徑（直徑）。對可見光（formula_5），公式可寫成： 此處，formula_1以角秒為單位的極限值，口徑formula_4單位是毫米。 在理想情況下，一對聯星的距離即使略小於這個極限值formula_1也還能被分辨出來，這就是戴維斯極限： 實際上，口徑越大，角分辨率就越好。
太陽望遠鏡
太陽望遠鏡是專門用於太陽觀測，是用途特殊的光學望遠鏡。
光电二极管
所有类型的光传感器都可以用来检测突发的光照，或者探测同一电路系统内部的发光。光电二极管常常和发光器件（通常是发光二极管）被合并在一起组成一个模块，这个模块常被称为光电耦合元件。如果这样就能通过分析接收到光照的情况来分析外部机械元件的运动情况（例如光斩波器）。光电二极管另外一个作用就是在模拟电路以及数字电路之间充当中介，这样两段电路就可以通过光信号耦合起来，这可以提高电路的安全性。
熒光顯微鏡
荧光顯微鏡是一種使用荧光或磷光物質的光學顯微鏡，或除此之外使用反射和吸收用於研究的有機或無機物質的特性。“螢光顯微鏡”是指使用螢光來產生一個圖像的任何顯微鏡，無論是更簡單的設置像落射螢光顯微鏡，或更複雜的設計如共聚焦顯微鏡，其使用，以獲得分辨率更高的螢光圖像。
光谱仪
光譜儀（Spectroscope）是將成分複雜的光，分解為光譜線的科學儀器，由稜鏡或衍射光柵等構成。利用光譜儀可測量物體表面反射的光線。陽光中的七色光是肉眼能分的部分（可見光），但若通過光譜儀將陽光分解，按波長排列，可見光只佔光譜中很小的範圍，其餘都是肉眼無法分辨的光譜，如紅外線、微波、紫外線、X射線等等。通過光譜儀對光信息的抓取、以照相底片顯影，或電腦化自動顯示數值儀器顯示和分析，從而測知物品中含有何種元素。光谱仪是应用光学原理，对物质的结构和成分进行观测、分析和处理的基本设备，具有分析精度高、测量范围大、速度快和样品用量少等优点。因此，其广泛应用于冶金、地质、石油化工、医药卫生、环境保护等部门。也是军事侦察、宇宙探索、资源和水文勘测所必不可少的仪器。
顯微鏡座AU
顯微鏡座AU的盤面已經被各種不同波段的波長觀測過，給了我們這個系統不同型態的資訊在疔瀟。苽擭光學波長下觀測到的光線是恆星的光，它們被塵埃粒子反射(散射)進入我們的視線內觀察這些波長時疔瀟。苽擭，利用日冕儀遮版阻擋直接來自恆星的光，這樣可以提供高分辨率的盤面影像因為波長比塵埃粒子直徑大的光波不易被散射疔瀟。苽擭，在不同的波長上比較(例如，可見光和紅外線)就可以得知盤面上塵埃粒子尺寸大小的訊息。
超高解析度顯微鏡學
近场光随机测绘(NORM)显微镜是一种透過觀察在浸液中的奈米粒子的布朗運動，並透過遠場顯微鏡光学採集奈米粒子的近場資訊。
太陽眼鏡
偏光鏡将光偏极化，把不同方向的反射光整理成同向光，过滤因散射、屈折、反射等原因造成的眩光（漫反射光）。檢查偏光功能可將鏡片正對手機或電腦顯示屏（一定要是液晶顯示器），鏡片與顯示屏保持平行，然後緩慢旋轉鏡片，真正的偏光鏡在旋轉到一定角度時顯示屏透過鏡片的光線會明顯變暗，反之則不是偏光鏡。
顯微鏡學
配备用于X射线光谱学的电子显微镜可以提供定性的和定量的元素分析。
光学取景器
光学取景器是指相机中用于取景的一组由光学透镜组成的取景部件。
阴极射线发光
基于电子显微镜的阴极射线发光实验手段的主要优势是其空间分辨率。扫描电镜的分辨率一般在几十纳米左右；（扫描）透射电子显微镜的分辨率甚至能达到几个纳米。另外，如果使用脉冲式的电子源甚至可以实现时间分辨率达到纳秒到皮秒级别的测量，可被应用于低维度半导体结构（例如量子阱和量子点）的研究。
阴极射线发光
电子显微镜使用聚焦后的电子束照射于样品上；从样品中激发出的光通过某些光学系统（例如椭面镜）进行收集。光導纖維将这些光从显微镜内部传导出来后，单色器可以分离这些光所包含的不同波长成分，然后使用光电倍增管进行测量。若对显微镜视野内的区域进行扫描，并在电子束扫描到每一点时测量样品所发出的光；将这些测量结果汇集起来即可绘制出阴极射线发光的“分布图”，表现的是显微镜视野区域内光学活动的分布。另一种实验手段是仅让电子束照射样品上的某一固定点或固定区域，然后获取这一区域的光谱。如果用感光耦合元件代替光电倍增管，则可以测量全光學頻譜（高光譜影像）。
顯微鏡
原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，簡稱AFM）用來探測樣本表面與探針交互作用力，推出探針到樣本表面的距離，因此可「看」到非金屬或金屬表面。
凤凰号火星探测器
光学显微镜能够以256像素/毫米或16微米/像素的分辨率拍摄区域为2×2毫米范围内的样品的显微图像，由机械臂送来的样品被多个LED（9个红色，绿色和蓝色LED或3个发出紫外光的LED）照亮后由CCD阵列采集样品的图像以进行分析。
近場掃描光學顯微鏡
如光学显微镜、此机制可以用於研究的不同性质，例如 折射率、化学结构和侷域压力。也可以研究在次波長解析度下的动态特性。
光学显微镜
最簡單的物鏡是由高解析度的玻璃鏡製成，有非常短的焦距，大概是160 mm左右，而產生了放大倒立成像，因此像是非常靠近試片來觀察，經由對焦，其產生的是實像，不用經由目鏡即可用肉眼看到，或者成像於紙張上。在多數的顯微鏡，目鏡是雙鏡組成的，一個在眼睛，產生虛像，使肉眼看到放大成像；一個則靠近物鏡，產生實像。
暗场显微镜
暗场显微(英文：Dark-field microscopy)或称暗視野顯微(英文：Dark ground microscopy)描述光學顯微和電子顯微中的一種特殊顯微手法，除去觀測物體以外的光線或電子進入物鏡，使目鏡中觀測到的視野背景是黑的，只有物體的邊緣是亮， 大大增强对比度。利用這個方法能見到小至 4~200nm的微粒子，解析度可比普通顯微法高50倍。
光学相干断层扫描
在全世界范围内，有数个研究组织从采用白光干涉对活体内人眼进行测量开始对人体组织，尤其是眼睛的成像进行研究。1990年的 ICO-15 SAT 会议上，首先展示了一张基于白光干涉深度扫描原理的对活体内人眼眼底沿眼水平子午线的二维图像。1990年，丹野直弘对这个方案进行了进一步的研究，随后日本山形大学的一位教授也对此展开了研究。这些研究使得光学相干断层扫描技术拥有了微米级的分辨率和毫米级的穿透深度，还拥有产生截面图像的能力，因此它成为一种重要的生物组织成像技术。1993年，首次采用光学相干断层扫描技术对活体内的视网膜结构成像 。 光学相干断层扫描也被应用于许多艺术品保护的项目中，它被用来分析绘画作品的不同层次。与其他医学图像系统相比，光学相干断层扫描有很大的优势。医用超声成像和核磁共振成像由于分辨率不够，无法用于形态组织成像，而共焦显微技术则缺少毫米级的穿透能力。
光
照明（熒光燈、鎢絲燈、LED燈）、能源（太陽能、清洁能源）、电子（电脑、电视、投影仪、微波爐等）、通信（光纤、魚骨天線）、医疗保健（伽马刀、B超仪、光波房、汗蒸房、X光机）等，生物工程（光學鑷子、啁啾放大技術）
双光子激发显微镜
多光子显微镜的操作类似于共聚焦激光扫描显微镜的操作。 然而，虽然共聚焦激光扫描显微具有50-80 μm的穿透深度，取决于制剂，可以与多光子显微镜一起使用更深的区域，例如，200 μm，在非常有利的情况下甚至可达到1000 μm（= 1 mm）。 活体组织的这一图像可能是用其它方法无法成像。
光学晶体管
光学晶体管，又称为光学开关或光阀门，是切换或放大光学信号的装置。在光学晶体管输入端出现的光会改变晶体管输出端的光的强度，而且输出功率会由附加光源提供。由于输入信号的强度可能比附加光源的强度弱，因此光学晶体管把光学信号放大。电子晶体管构成了现代电子设备的基础，而光学晶体管就是为了模拟它。光学晶体管提供仅使用光来控制光的手段，并且在光学计算和光纤通信网络中具有应用。这种技术有望超越电子设备的速度，同时降低功耗。
透射电子显微镜
一般来说，TEM包含有三级透镜。这些透镜包括聚焦透镜、物镜、和投影透镜。聚焦透镜用于将最初的电子束成型，物镜用于将穿过样品的电子束聚焦，或使电子束聚焦使其穿过样品（在扫描透射电子显微镜的扫描模式中，样品上方也有物镜，使得射入的电子束聚焦）。投影透镜用于将电子束投射在荧光屏上或者其他显示设备，比如胶片上面。TEM的放大倍数通过样品于物镜的像平面距离之比来确定。另外的四极子或者六极子透镜用于补偿电子束的不对称失真，被称为散光。需要注意的是，TEM的光学配置于实际实现有非常大的不同，制造商们会使用自定义的镜头配置，比如球面像差补偿系统 或者利用能量滤波来修正电子的色差。
詹姆斯·韦伯太空望远镜
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡有四個主要目標：該望远镜的主要的任務是调查大爆炸理論的残余紅外線证据（宇宙微波背景輻射），即观测今天可见宇宙的初期状态。为此它配备高靈敏度紅外線傳感器、光譜器等。為便于觀測，機體要能承受極度低溫，也要避開太陽光與地球反射光等等。为此望远镜附带了可折叠遮光板，以屏蔽会成为干扰的光源。因其处于拉格朗日點，地球、太陽與望遠鏡三者的視界总处于一定的相对位置，不用频繁的修正位置也能讓遮光板发挥功效。
光學環形諧振器
由於光學諧振器能過濾特定波長的光線，可以透過使用多個光學諧振器製造出高階數的光學濾波器。光學諧振器有"小尺寸、低損耗、可整合進現存光學系統"的優點。除此之外，由於可以透過改變環的半徑來改變共振波長，整個諧振器可以視為可調變的系統，這個特性可以用來製作某些力學感應器。若諧振器受到應力作用，發生尺寸變化，則光線的共振波長也會跟著改變。這個效果可以用來監測光纖或波導是否發尺寸變化。
顯微鏡學
顯微鏡學（Microscopy）是使用显微镜观察用肉眼不能看到的物体和物体区域（不在正常眼睛的分辨率范围内的物体）的一个技术领域。有三个众所周知的显微镜学分支：光学，电子，和扫描探针显微镜。
观测天文学
光學天文學很重要的一個條件是需要足夠黑暗的夜空。當城市規模與人類活動的版圖不斷擴張時，晚上的人造燈光（光害）也越來越多。這些人造的燈光照亮夜晚的天空，加上人類活動造成的各種空氣污染引起的灰塵散射燈光的雙重效應，使得背景天空變得灰暗，對光度微弱的天體觀測越加困難，必須要特別的濾光鏡來隔絕背景光的干擾。在有些地區，如美國亞利桑那州、英國和日本與香港，都有民間團體在研究與發起以減少光污染。鼓勵為街燈裝上反射罩，不僅能使照向地面的燈光增加，也使直接射進天空的光量降低。但因與城市的經濟發展相違背，對於推廣意識的淡薄與對科學的不重視之下，尤其在發展中國家，這樣的狀況蠶食一些古老的天文台至不再能作觀測。如北京古觀象台與南京紫金山天文台等。
核光谱望远镜阵列
核光譜望遠鏡陣列的主要科學目標是深度探索質量超過太陽十億倍的黑洞，並了解粒子在活动星系核如何被加速到光速的百分之幾，以及研究超新星殘骸以了解重元素如何在超新星中形成。
电子
電子顯微鏡將聚焦的電子束入射於樣本。由於電子束與樣本的交互作用，電子的性質，像移動方向、相對相位和能量，都會有所改變。細心地分析這些實驗蒐集到的數據，即可得到分辨率為原子尺寸的影像。使用藍色光，普通的光學顯微鏡的分辨率，因受到繞射限制，只能達到200奈米；相互比較，電子顯微鏡的分辨率，則是受到電子的德布羅意波長限制，對於能量為100 keV的電子，分辨率大約為0.0037奈米。能夠將分辨率降到低於0.05奈米，能夠清楚地觀測到個別原子。這能力使得電子顯微鏡成為，在實驗室裏，高分辨率成像不可缺少的儀器。但是，電子顯微鏡的價錢昂貴，保養不易。在操作電子顯微鏡時，樣品環境需要維持真空，科學家無法觀測活生物。
相衬显微技术
目前主要应用的相衬显微镜的原理示意图如右图所示 ，它的核心是一个位于聚光器的孔径光阑位置的环形光阑1和位于物镜镜头后方的相位板。首先光线从照明用的灯丝内的一点射出，由场透镜精确的聚焦在聚光器处的环形光阑的开放处。由于这个位置处在聚光器的前焦平面，光线在通过聚光器后将变成平行光。假设这两束光线在标本平面2（也就是显微镜的载玻片的位置）不发生反射和折射，它们将平行的射入物镜。由于所有的平行光都会聚焦在后焦平面上，物镜的后焦平面是聚光器的前焦平面的共轭平面。而实际上，部分光线通过标本以后将会发生反射和折射，而后将在平面3处聚焦，因此平面3也是物平面的共轭平面。为了完成调整相位的需求，需要在此处添加一块相位板。相位板的另一个作用是将未被标本影响的光线减弱，用相位对中望远镜观察物镜后方的相位板，可见减光材料形成的暗环。大多数现代显微镜厂商使用真空沉积法制造相位板，把电解质或金属材料沉积在独立镜片上，或者直接加工在物镜的某片透镜表面。
衍射镜
衍射镜是一种刻有一系列同心圆线的镜片，它會使一道光線散成很多道，可使人在脑中产生立体形像。衍射鏡會運用於攝影上。一般的DVD-ROM之中，也會用到衍射鏡。
光学相干断层扫描
光学相干断层扫描（Optical coherence tomography，OCT）又称光学相干层析术、光學同調斷層掃描，是一种光学信号获取与处理的方式。它可以对光学散射介质如生物组织等进行扫描，获得的三维图像分辨率可以达到微米级。光学相干断层扫描技术利用了光的干涉原理，通常采用近红外光进行拍照。由于选取的光线波长较长，可以穿过扫描介质的一定深度。另一种类似的技术，共焦显微技术，穿过样品的深度不如光学相干断层扫描。
光学显微镜
光學顯微鏡依樣品的不同可分為反射式和透射式。反射顯微鏡的物體一般是不透明的，光從上面照在物體上，被物體反射的光進入顯微鏡。這種顯微鏡經常被用來觀察固體等，多應用在工學、材料領域，在正立顯微鏡中，此類顯微鏡又稱作金相顯微鏡。透射顯微鏡的物體是透明的或非常薄，光從可透過它進入顯微鏡。這種顯微鏡常被用來觀察生物組織。
光电效应
夜視儀的最核心組件是影像管（image intensifier tube），這是一種電光裝置（electro-optic device），能夠將各種不同波長的微弱光波變換為可視的不同輻照度單色光波。在影像管裏，假設光子撞擊到光陽極（photocathode）的鹼金屬薄膜或像砷化鎵一類的半導體物質，則因光電效應，光電子被發射出來，這些光電子會被靜電場加速，然後撞擊到螢光屏，又產生光子。信號加強的達成是靠著電子加速或使用微通道板一類裝置通過二次發射促使增加電子數量。有時候，兩種方法都會一起並用。
量子显微镜
量子显微镜是可以测量物质和量子粒子的微观属性並能讓其成像的顯微鏡。這些顯微鏡都運用到了量子原理。第一个量子显微镜是扫描隧道显微镜，它为光离子化显微镜和量子纠缠显微镜的发展铺平了道路。
04式自动榴弹发射器
光学瞄准镜是观测瞄合一式瞄准镜，其质量为0.8公斤（1.76磅），视场为11°，3倍放大倍率，使用环境温度为—45～＋50℃。该瞄准镜不但能够拉近目标便于观察、瞄准和射击，还能够直接利用镜內分划装定表尺实施射击，通过方向分划可进行方向偏差量的修正，利用简易测距尺可概略测距。其设在机匣后部的右上方位置，瞄准镜座以燕尾结构安装在机匣顶部并以螺栓固定。光学瞄准镜座上设有的气泡水平仪可用于调整光学瞄准镜的水平状态。瞄准镜座上还设有射距和高低装定手柄，分划板则是由垂直0位线、方向修正分划、测瞄合一式双曲线组成。方向修正分划的范围是左右各80密位，每一大格为10密位，每一小格为2密位。双曲线两侧的数字表示整百米数，如“1”表示100公尺（109.36 码，328.08 英尺）。远距离（600～1,750米）间接瞄准射击目标的时候需要采用光学瞄准镜瞄准，先判定目标距离並松开瞄准镜上高低紧定手柄，将基准刻线对准射距分划板上的相应距离刻线，再锁紧紧定手柄。然后松开方向紧定手柄和高低紧定手柄，并调整发射器瞄准目标，再将发射器方向紧定手柄和高低紧定手柄同时锁紧即可射击；而近距离（600米以内）射击的时候，则可选用机械瞄具或瞄准镜其一以直接瞄准射击。
透射电子显微镜
恩斯特·阿贝最开始指出，对物体细节的分辨率受到用于成像的光波波长的限制，因此使用光学显微镜仅能对微米级的结构进行放大观察。通过使用由奥古斯特·柯勒和莫里茨·冯·罗尔研制的紫外光显微镜，可以将极限分辨率提升约一倍。然而，由于常用的玻璃会吸收紫外线，这种方法需要更昂贵的石英光学元件。当时人们认为由于光学波长的限制，无法得到亚微米分辨率的图像。
阴极射线发光
在地质学、矿物学、材料科学和半导体工程学中，结合了阴极射线发光探测器的扫描电子显微镜或光学显微镜被用于探测半导体、岩石、陶瓷器和玻璃等材料内部的结构，以获取这些材料的组成成分、生长情况和品质。
相衬显微技术
光线在穿过非真空介质时，会与介质发生作用从而产生幅度和相位的变化，这种变化与介质的性质相关。幅度的变化通常是由于介质对光的吸收，变化程度与波长也就是光的颜色相关，而介质的厚度、折射率的变化会导致光线相位的改变。人的眼睛仅能测量到达视网膜的光线的能量强度，而很难观察到相位的改变，普通的光学显微镜也无法检测相位的改变。然而相位的变化通常也会携带相当多的信息，但是在对光线进行测量的时候这部分信息就全部丢弃了。为了使相位变化的信息可以被观察到，就需要将穿过样品的光线与参考光源相结合，相干的结果可以显示出样品的相位结构。
分光鏡
分光鏡為一光學儀器，可以將一束光線分成兩束，是許多光學儀器（如干涉儀）的重要組件，以至使用光纖的電信設備。
自适应光学
自适应光学的目的是修复大气湍流等因素对光波波前的扭曲。自适应光学首先要检测波前扭曲情况，然后通过安装在望远镜焦面后方的一块小型的可变形镜面对波前实时进行矫正。可变形镜面后安装有促动器。自适应光学与主动光学不同，后者通过改变主镜的形状调整因重力形变等因素造成的像质扭曲，前者用于补偿大气湍流带来的影响。目前安装在口径8米左右的地面大型光学天文望远镜上的可变形镜面尺寸为8到20厘米，促动器数量为数百个到数千个不等，每次调整要在0.5到1毫秒的时间内完成，否则大气抖动将造成波前扭曲情况发生改变。
透射电子显微镜
光圈是环形的金属圆盘，距离光轴超过一定距离的电子将无法通过光圈。这个元件包含的小圆盘厚度足以阻止电子穿过，而中央的电子则可以从空洞穿过。允许中央的电子通过这一性质在TEM中可以同时产生两种效应。首先，光圈使得电子束的强度减弱，对于某些对电子束强度敏感的样品就需要使用光圈。其次，光圈可以去掉散射角过大的电子，从而可以削弱球面像差和色差，以及由于电子和样品发生作用的衍射等等不希望出现的现象。
鑑識望遠鏡
鑑識望遠鏡，也称观瞄镜（）或观靶镜，是一种小型可攜式高倍望遠鏡，附加的光學部件可以呈現正立影像與優化對地面物體的觀察，用来进行賞鳥和其他的自然活動、打獵，驗證射擊、監控、以及其他任何需要比雙筒望遠鏡更高放大倍率的應用，通常的倍率在20X至60X。
星光镜
星光镜，又称光芒镜或散射镜，指的是相机滤镜的一种，星光镜可以让光形成衍射效果从而在点状光源周围形成光芒四射的效果，在艺术摄影和夜景拍摄中比较常用。如拍摄夜晚的灯光，璀璨的星河等。
垂直顯像SMI
奈米等級光學顯微鏡(LIMON Light MicrOscopical nanosizing microscopy) 在2001年海德堡大學發明，同時結合定位顯微鏡與空間調整照明設備在3D超解析顯微鏡上。
光声光谱
FTIR（傅里叶转换红外光谱）光声光谱的一个重要功能在于有能力在保持样品的原有状态下通过红外光谱测量，这项技术可以用于检测和计量化学物质及化学官能团。这在测量生物样品时尤其有用，无需粉碎或对样品进行化学处理。贝壳，骨头之类的样品都用此方法进行过研究。 使用光声光谱可以研究成骨不全症骨头中的分子相互作用。
单色器
在硬X射线和中子光学中，晶体单色器用于定义仪器的波况。 单色仪可以使用棱镜中的色散现象，也可以使用衍射光栅的衍射现象在空间上分离光的颜色。单色器通常具有将所选颜色引导到出射口的机制。通常，光栅或棱镜的作用机制是反射。反射棱镜是通过制作一个直角三角形棱镜（通常是等边棱镜的一半）并将一面磨成镜面而制成的。光通过斜边面入射并反射回去，在同样的表面上折射两次。总折射和总色散与在透射模式下使用等边棱镜时的情况相同。 单色器用于许多光学测量仪器以及需要可调单色光的其他机器中。有时，单色光直接对准样品，然后测量反射或透射光。有时，白光会直接对准样品，而单色器则用于分析反射或透射的光。在许多荧光计中使用了两个单色器，一个单色器用于选择激发波长，第二个单色器用于分析发射的光。
光子
在某些情形下，单独一个光子无能力激发一个能级的跃迁，而需要有两个光子同时激发。这就提供了更高分辨率的显微技术，因为样品只有在两束不同颜色的光所照射的高度重叠的部分之内才会吸收能量，而这部分的体积要比单独一束光照射到并引起激发的部分小很多，这种技术被应用于双光子激发显微镜中。而且，应用弱光照射能够减小光照对样品的影响。
光學望遠鏡
幾乎所有用於研究的大型天文望遠鏡都是反射鏡，其原因是：
光学显微镜
十八世紀，光學顯微鏡的放大倍率已經提高到了1000倍，使人們能用眼睛看清微生物體的形態、大小和一些內部結構。直到物理學家發現了放大倍率與解析度之間的規律，人們才知道光學顯微鏡的解析度是有極限的，解析度的這一極限限制了放大倍率的無限提高，1600倍成了光學顯微鏡放大倍率的最高極限，使得形態學的應用在許多領域受到了很大限制。光學顯微鏡的解析度受到光波長的限制，一般不超過0.3微米。假如顯微鏡使用紫外線作為光源或物體被放在油中的話，解析度還可以得到提高。
MAORY
MAORY旨在帮助弥补（提取分析）因地球的大气湍流扭曲的光线。设计MAORY用来配合影像照相机MICADO和另一个未来未知的仪器一起工作。因为 MICADO需要稳定的同时，也拥有3D分运动，穿过的广角（大视场）在近红外（从0.8-2.4μm波长）取得稳定和清晰的图像，这是为了使科学家对星星做出的位置，亮度的非常精确的测量。 自适应光学由MAORY提供和望远镜帮助它实现这一目标。
顯微鏡
不使用光線而利用電子流來照射標本來觀察的顯微鏡。由於電子用肉眼看不出，因此就使電子透過觀察材料，而映在塗有螢光劑的板子上，這種方法稱為穿透式電子顯微鏡。另一種方法是以電流在觀察材料的表面移動，然後使觀察材料所放出的二次電子流映在真空管上，以這種方式觀察的稱為掃描式電子顯微鏡。穿透式電子顯微鏡可放大80萬倍，可以看出分子的形象；掃描式電子顯微鏡可用以觀察立體的表面，放大倍率約20萬倍。電子顯微鏡分為透射電子顯微鏡、能量過濾透過式電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、場發射掃描電子顯微鏡、掃描透射電子顯微鏡等類型。某些電子顯微鏡甚至能看到單一原子。原理：物質波理論告訴我們，電子也具有波動性質，所以可以用類似光學顯微鏡的原理，做成顯微鏡。不一樣的是，這裡將凸透鏡改成磁鐵，由於電子的波長比可見光短，所以他可以比光學顯微鏡“看”到更小的東西，如：病毒。
光谱仪
将复色光分离成光谱的光学仪器。光谱仪有多种类型，除在可见光波段使用的光谱仪外，还有红外光谱仪和紫外光谱仪。按色散元件的不同可分为棱镜光谱仪、光栅光谱仪和干涉光谱仪等。按探测方法分，有直接用眼观察的分光镜，用感光片记录的摄谱仪，以及用光电或热电元件探测光谱的分光光度计等。单色仪是通过狭缝只输出单色谱线的光谱仪器，常与其他分析仪器配合使用。
菲涅耳透鏡
玻璃菲涅耳透镜同样被应用于电影的照明设备上。整个设备由金属外壳、反光镜、灯以及菲涅耳透镜组成。这种设备通常易于改变灯与透镜的距离。因此，这种设备十分灵活，射出的光束可窄到7宽到70。由菲涅耳透镜射出的光线边缘较为柔和，故它常用在染色灯上。透镜前方的支架上放置一块有颜色的塑料膜来给光线染色，也可放置金属纱网或磨砂塑料使光线弥散。许多含有菲涅耳透镜的设备都允许灯在焦点前后移动，以放大或缩小光束的大小。菲涅耳透镜非常适合在电影制作中使用，不仅因为透过它的光线比透过普通透镜的亮度高，也由于透过它的整束光线在各个部位的亮度都相对一致。
光學隔離器
光學隔離器，又稱光學二極體，是一種可限制光線向特定方向行進的光學儀器。它通常被用來防止多餘的反馈光線進入光學振盪器中，例如雷射腔。其運作原理乃為法拉第效應（磁光效應所造成），而該效應被用在其主元件，亦即法拉第旋光器中。
熒光顯微鏡
螢光顯微鏡要求強烈的，近乎單色光的照明，這是一些普遍的光源，比如卤素灯泡不能提供的。四種主要類型的光源的使用，包括或带有激發濾片（Excitation Filter）的水銀燈，激光，超连续光谱光源，和高功率發光二極管。激光被最廣泛地用於更複雜的螢光顯微技術，像共聚焦顯微鏡或全內反射螢光顯微鏡。而，水銀燈，和發光二極管與分色激發濾片通常被用於廣角落射螢光顯微鏡（Epi-Fluorescence Microscopes）。
顯微鏡
2017年，雅克·杜博歇、約阿希姆·弗蘭克、理查德·亨德森因研製用於溶液內生物分子的高解析度結構測定的低溫電子顯微鏡獲得諾貝爾化學獎。下文并未把所有種類顯微鏡列表，只是簡介較知名的類型。其他尚有像紫外線顯微鏡、X光顯微鏡、場離子顯微鏡等，僅用於較專門需要而開發的，少量生產的特種用途顯微鏡。
渐变中灰滤镜
渐变中灰滤镜（，简称中灰渐变镜或GND）是常用的物理滤镜中的一种。其作用为在大光比摄影（主要为风光摄影）时弥补相机感光元件（胶片或传感器）原生宽容度不足，使图像的暗部与高光部均合理曝光（详见）。
光物理學
從微波到X射線，橫跨整個電磁波譜，對於每一個頻率，研究者嘗試發展出具有更優良性質的發光源。線性與非線性光學過程、光譜學都囊括在光物理學內。研究者會對於各種線性或非線性光學過程做詳細分析。激光與激光光譜學的研究成果已徹底地拓寬了光學的工作範圍。量子光學、飛秒光學也是光物理學的重要研究領域。孤獨原子對於強勁與超短時電磁場的非線性響應、原子-腔相互作用、電磁場的量子性質，這些高階論題近期也是光物理學的重點項目。其它重要領域包括納米光學測量所使用的嶄新光學技術、衍射光學、低相干干涉測量術（low-coherence interferometry）、光學相干斷層掃描、近場顯微鏡（near-field microscopy）等等。光物理學的研究成果，時常會促成通訊業、製藥業、製造業和甚至娛樂業的驚人進展。
菲涅耳透鏡
由于使用菲涅耳透镜来投射光线会降低成像品质，所以它一般用在对成像品质要求不太苛刻或无法使用一般透镜的地方。廉价的菲涅耳透镜一般由透明塑料压铸或模塑而成，并使用在透镜式投影仪、背投电视、便携放大镜上。同时它也被应用在交通信号灯上。菲涅耳透镜也用于校正一些视觉障碍，比如斜视。
光学
人眼的功能是將光線聚焦在稱為视网膜，位在眼球內部後方的感光细胞。聚焦是由一系列的透光物質來達成。進入眼球的光會先通過角膜，之後通過角膜後的液態區域，接著進入瞳孔。光之後通過可以調節及聚焦光線的晶状体，接著會經過人眼中的主要液態區域玻璃体，最後進入视网膜。视网膜的細胞在眼球內側的後面，只有一點是视神经離開眼球的路徑，這個點也是眼睛的盲點。
光學環形諧振器
環形、圓柱形和球形的光學諧振器可應用在生物傳感的領域中。 如何增加生物傳感器的性能是其中一個研究重點。 使用光學諧振器作為生物傳感器的優點是只需少量的樣品就能測得光譜，並且能大大的減少溶劑和雜質造成的拉曼和螢光訊號。諧振器也被用於氣體的化學鑑定，用來測量吸收光譜。
化学和摄像综合设施
使用相同的光学采集元件，远程显微成像仪可提供激光诱导击穿光谱分析点的背景图像。它能在10米（33英尺）远处解析1毫米（0.039 英寸）的物体，并在这一距离具有覆盖20厘米的视野，远程显微成像仪还被用于拍摄遥远处的地质特征和景观图像。
热成像仪
红外热成像仪有光子探测和热探测两种不同的原理。前者主要是利用光子在半导体材料上产生的电效应进行成像，敏感度高，但探测器本身的温度会对其产生影响，因而需要降温。后者将光线引发的热量转换为电信号，敏感度不如前者，但无需制冷。除此之外，还根据热成像仪的工作波段、所使用的感光材料进行分类。常见热成像仪工作在3到5微米或8到12微米，常用感光材料则有硫化铅、硒化铅、碲化铟、碲锡铅、碲镉汞、掺杂锗和掺杂硅等。根据感光元件数量和运动方式，则有机械扫描、凝视成像型等。