应用光学是支撑当前及未来社会发展的关键性应用基础研究学科之一，其发展与国民经济、国防建设和高技术产业有着重大关联。籍此，应光室的总体定位是：面向世界科技发展前沿，开展应用光学及相关学科领域的应用基础研究，解决关键基础科技问题；面向国家战略需求，承担国家的重大科学工程及高技术研究任务，提供重大关键技术装备及具有市场前景的高技术研究成果；面向国家应用光学事业发展的持续性人才需求，培养应用光学领域的高级学术与技术人才。建室以来，在各级主管部门的领导下，在实验室学术委员会及依托单位的指导、支持下，应光室一直坚持面向国际学科发展前沿开展应用基础及关键技术研究，积极面向国家需求承担大科学工程任务，在实际研究工作中解决了我国众多应用光学领域中的重大、关键科技问题，研制出了多台(套)国民经济建设、科技事业发展急需的重大关键技术装备，培养了大批应用光学领域的高级研究和技术人才，为我国应用光学事业的发展做出了重要贡献。在建室以来的历次国家重点实验室评估中，应光室在1994年、1997年、2007年三次被为良好类实验室，在2002年被评为优秀类实验室。