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1、国家一级重点学科——光学工程
浙江大学光学工程学科始建于1952年，当时设置了国内第一个光学仪器专业，1960年在光学仪器专业基础上成立了光学仪器工程学系。1984年浙江大学光学工程学科成为国内首批博士学位授予点，1986年设立博士后流动站，1988年被评为首批国家重点学科，1989年国家批准在本学科点建立现代光学仪器国家重点实验室，1994年在本学科建立光学仪器国家工程技术研究中心，2008年在本学科建立了国防重点学科实验室。2001、2003、2006年连续以优异成绩通过国家重点学科评估，是我国最重要的光学工程科学研究与人才的培养基地之一。
目前浙江大学光学工程学科在全国位居领先地位，2007年在教育部学位与研究生教育发展中心组织的一级学科评比中获得全国第一，2005至2007年在全国高校研究生院一级学科评比中连续三年获得第一。2012年在教育部学位与研究生教育发展中心组织的一级学科评比中获得并列第一。
2、浙江省级重点学科——测试计量技术及仪器
浙江大学测试计量技术及仪器学科与光学工程学科一样具有悠久历史，始建于五十年代。五十多年来，该学科经过几代教师的努力，励精图治，开拓进取，由最早的光学仪器逐步发展到今天的测试计量技术及仪器学科。该学科为国家首批硕士学位授予点，1986年建立测试计量技术及仪器博士点，1988年成为国家首批设立的“仪器仪表博士后流动站”。2005年浙江大学测试计量技术及仪器成为浙江省高校重点学科。
目前浙江大学测试计量技术及仪器学科在全国位居前十位。
国家级研究机构有：
现代光学仪器国家重点实验室
依托学科是光学工程国家重点一级学科及测试计量技术及仪器省级重点学科。
现代光学仪器国家重点实验室自成立以来，将光学工程基础研究、应用基础研究与工程技术研究有机结合，以拓展现代光学与光子技术及仪器技术的新领域、促进我国光学技术与光电产业的发展作为自己发展的主要目标。
国家光学仪器工程技术研究中心
依托学科为光学工程国家重点学科及测试计量技术及仪器省重点学科。
国家光学仪器工程技术研究中心依托浙江大学、光电系的综合性高科技力量，利用技术创新和科技开发的综合优势在光学工程、光电子技术、图像传输及相关技术和共性技术方面，开拓产业化工程研究。
国防重点学科实验室
依托学科为光学工程国家重点学科、测试计量技术及仪器省重点学科、光学学科。
国防重点学科实验室针对国防需求，依托光学工程优势学科，加强前沿基础研究及关键技术研究。
教育部光子学国际合作联合实验室
依托学科是光学工程国家重点一级学科及测试计量技术及仪器省级重点学科。
科研研究机构有：
光学工程研究所
光电信息检测技术研究所
光电子技术研究所
光电工程研究所
光及电磁波研究中心
光学惯性技术工程中心
微纳光子学研究所
光学成像工程研究所
激光生物医学研究所