光学工程是一门涉及广泛领域的学科，它源自物理学的光学分支，涵盖了从几何光学、波动光学、量子光学到非线性光学等多个子领域。这门学科的历史悠久，与人类科技进步息息相关，尤其是在信息、能源、材料和精密制造等多个科学和技术领域。
在20世纪中叶，光学工程发生了重大变革，全息术、傅里叶光学和激光技术的诞生极大地扩展了光学的应用范围。激光的出现，作为一种高亮度、高时空相干性的光源，不仅成为信息的相干载体，还成为能量传递的有效工具。随着激光技术和光电子技术的发展，光学工程逐渐与其他学科交叉融合，如信息科学、能源科学、材料科学、生命科学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学和电子技术等。
光学工程的新兴分支不断涌现，例如激光技术、光通信、光存储与记录、光学信息处理、光电显示、全息和三维成像、生物光子学、微纳光子学、薄膜和集成光学等。这些分支推动了光电子产业和光子产业的快速发展，它们主要集中在光电信息领域，如信息获取、传输、处理、记录、存储、显示和传感，且具备数字化、集成化和微结构化的技术特点。
进入21世纪，光学工程进一步向光子学发展，研究光子的产生、传输、控制、探测以及与各种物质的相互作用。在先进制造和国防技术中，光子学以其能量特性发挥关键作用。空间光学，微光学系统，以及光子学在信息科学的应用成为未来光学工程的重要发展方向。
光学工程的研究内容主要包括：利用光作为信息传递媒介，对客观事物进行认知和探索，如图像和多维时空信息的处理；光的产生技术，如激光、LED等光源；光与物质相互作用的应用，如光探测器、光刻蚀等；以及利用光学等效原理进行观察和处理，如微光夜视技术。
光学工程的理论体系涵盖了光电成像理论、光信息传输、存储、处理和显示，光的产生、传输、控制及探测的理论和技术，以及光子与物质相互作用的理论与光能转换技术。学习和研究光学工程需要坚实的数理基础，同时还需要计算机科学、信息科学、微电子科学等相关工程知识，以及人文社会科学知识，因为光学工程的成果对社会进步有着深远影响。
在科学研究中，光学工程学科运用了多种科学方法，包括系统科学方法，通过将研究对象视为整体，抓住主要矛盾，以实现系统的理解和优化。此外，实验科学方法、建模与仿真、跨学科协作等也是光学工程研究中的重要方法论工具。
光学工程是一门既古老又充满活力的学科，它不断拓展新的边界，推动科技创新，为人类社会的进步贡献力量。
