山西大学光电研究所创建于1984年，是山西大学的研究机构，肩负有研究生教学与基础科学研究双重任务。2002年以光电所为主体建成量子光学与光量子器件国家重点实验室、光学国家重点学科，具有硕士、博士学位授予权，建有博士后科研流动站。

现有量子光学基础研究和应用、非经典光场产生与应用、量子测量与通讯、腔量子电动力学、冷原子与光场相互作用、光与原子相干作用、玻色-费米混合气体冷却、激光技术与光量子器件八个实验室和激光器、电子仪器、机加工三个车间。主要从事量子光学基础与应用、光与原子相互作用和光量子器件等方面的实验研究、高技术应用开发以及量子光学领域高层次专门人才的培养。

科研团队中现有中科院院士1名、国家杰出青年基金获得者2人、国家海外杰出青年基金获得者1人、教育部优秀青年教师科研奖励计划2人、教育部新世纪优秀人才计划2人、新世纪百千万人才工程国家级人选2人、山西省高等学校拔尖创新人才3人、山西省“新世纪学术技术带头人”2人、山西省高等学校青年学术带头人4人。2004年被评为山西省优秀创新团队，2005年被评为教育部创新团队，2008年被评为国家创新研究群体。

研究所承担国家重大科学研究计划项目1项（项目首席单位），国家重大基础研究计划（973项目）子课题2项，合作承担1项，国家自然科学基金重点项目1项，杰出青年基金2项，仪器专项1项、国际合作项目2项、面上及青年基金项目10项，教育部创新团队项目1项，其它省部级项目18项；完成国家重大基础研究计划（973项目）子课题1项，国家自然科学基金重点项目4项、海外杰出青年基金1项、面上项目20项，其它省部级项目100余项。

在国内外重要学术刊物上发表论文310余篇，其中PRL 14篇，PRA 32篇，Opt Lett 9篇。 获国家自然科学二等奖1项，国家技术发明二等奖1项，何梁何利基金科学与技术进步奖1项，山西省科技杰出贡献奖1项，谢希德物理学奖1项，国家教委科技进步奖和教育部技术发明奖各1项，省级科研成果一等奖3项、二等奖13项、国家级教学成果二等奖1项，开发全固化单模单频绿光激光器等系列产品10余种，获国家发明专利授权3项。 研究所在建设中重视学术交流，在国际上先后与美国、法国、日本、澳大利亚、德国等国家的著名量子光学实验室建立了长期稳定的具有实质性的学术交流和学术互访关系。