Über die spezifische Interaktion von Licht mit Materie können durch die Analyse des Spektrums Stoffe bis zu Einzelmolekülen nachgewiesen werden.  Dazu werden neue Techniken und Instrumente entwickelt, welche auf Fluoreszenz, zeitaufgelöster Spektroskopie, Photoakustik  oder integrierter Optik beruhen. Die Anwendungsfelder liegen in der Prozess- und Umweltanalytik für den  spezifischen Nachweis  von Gasen und Flüssigkeiten, in der Diagnostik zum Nachweis von Antikörpern oder spezifischen biochemischen Bindungen.

Der Schwerpunkt Angewandte Optik realisiert verschiedene Machbarkeitsstudien und Prototypen zu Instrumente, die auf Fluoreszenz, Photoakustik, zeitaufgelöster Spektroskopie oder integrierter Optik beruhen.