(1) 前端
光束质量控制技术，激光脉冲波形精密控制技术的发展和研究。
(2) 器件总体设计
开展纳秒激光在高功率钕玻璃固体激光器中的传输及放大，涉及激光空间整形、光束的传输控制、脉冲激光的放大及控制等多个单元技术的理论研究及工程实施。
(3) 终端靶场
高功率激光驱动器终端靶场光学系统相关技术的研究，涉及靶场器件精密装校、高通量色分离、谐波转换、焦斑控制与束匀滑、焦斑检测、激光打靶落点精度系统分析、组件元件破坏监测系统、快速靶瞄准、皮秒拍瓦激光终端光学、靶场安全防护、杂散光吸收、光学材料破坏分析等技术的研究。
(4) 高能皮秒拍瓦激光系统
提出具备工程实施可行性的高能皮秒拍瓦激光系统技术方案、建立具备高稳定性、高信噪比和大能量输出的高能拍瓦前端预放系统、实现大色散量高能超短脉冲压缩、实现多路高能拍瓦激光输出、实现超短脉冲高聚焦光强和精密瞄准、实现单次超短脉冲信噪比测量等。
(5) 光束控制
光束参数测量和控制新技术
(6) 工程设计
建立系统的全生命周期设计平台；
建立柔性的机械性能参数测试平台，检验相关结构性能指标；
发展高精度光学仪器、大型光学仪器设计。
(7) 化学涂膜
发展三倍频晶体单面涂膜技术，开展批量化、规模化化学涂膜的调研，“十一五”期间开展石英玻璃三倍频减反膜硬膜的基础性、系统性研究。
相关物理研究
(1) 激光驱动冲击波及材料高压特性研究
(2) X射线激光及其应用研究
(3) 激光等离子体相互作用物理研究
(4) 薄膜靶制备技术发展研究
(5) 物理实验诊断技术发展研究
研究项目：
神光Ⅱ高功率激光实验装置
