深圳大学光电子学研究所成立于1999年9月，是以著名光电子学专家牛憨笨院士为首的课题组从中国科学院西安光学精密机械研究所调入深圳大学后组建的。为了大力发展教育，加大人才培养力度，将深圳大学办成教学和科研并重型综合性大学，促进光电子学科的发展，促进深圳市光电子产业的可持续发展，深圳市委、市政府对光电子学研究所的组建与建设给予了高度重视和大力支持。
投资4000万元的光电子学研究所实验大楼坐落在深圳大学文山湖畔。这是一座设施先进、功能完善、配套齐全、专业化水准高的现代化实验大楼，总面积8200平方米，其中有1200平方米的百级和万级净化实验室，有电子级超纯水制备系统、各种特殊气体的供送系统以及相应的安全保障和环保设施等。投资6000万元购置的先进科研仪器设备，构建了显微分析、光谱分析、超快诊断技术、光电子材料、生物光子学、等离子体显示、应用光学、电子学等10多个测试实验室和真空光电子器件、半导体光电子材料与器件、平板显示器件、有机电致发光材料、纳米光电子材料等10多个工艺实验室。主要大型仪器设备有：金属有机化合物气相沉积（MOCVD）系统、微波等离子体增强化学气相沉积（MPECVD）系统、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）系统、磁控溅射系统、反应离子刻蚀机、光刻机、高精度丝网印刷机、大型高精度点胶机、高精度喷砂机、多功能镀膜机、扫描探针显微镜、扫描电子显微镜、台阶轮廓测试仪、三维视频显微镜、真空紫外单色仪、紫外/可见/近红外光谱仪、飞秒激光器、皮秒激光器、荧光光谱测试仪、激光拉曼谱仪、高分辨X射线衍射仪、变磁场霍尔测试仪、多光子激发荧光显微成像系统、高速示波器、逻辑分析仪和数字电路开发系统等，以及光学设计分析、多物理场分析等大型软件。这些硬件条件，为建设一流的光电子学研究所奠定了坚实的基础。
近年来已形成了一支以院士领衔、由来自国内外的学术带头人和青年骨干组成的高水平科研队伍。全所现有固定研究人员31人，其中有博士学位者14人(包括博士后5人)，硕士学位者8人。现有正高职称人员10人（含院士1人，博士生导师6人），副高职称人员14人，中级职称人员7人。这些研究人员在光电子学研究领域为国家做出了重要贡献，曾获国家发明和科技进步奖8项、省部级科技进步奖23项，其中国家级发明二等奖2项、三等奖1项，国家科技进步特等奖1项、二等奖2项、三等奖2项，省部级科技进步奖一等奖8项、二等奖5项、三等奖10项。有国家级突出贡献专家1人，政府特殊津贴获得者7人，省级有突出贡献中青年专家2人。
光电子学研究所的发展目标是：以光学工程学科建设尤其是以光电子学科建设为龙头，以科学研究和高素质人才培养为主要任务，把光电子学研究所建设成为光电子器件与系统的创新基地，高素质人才的培养基地，国内外学术交流的基地和产学研结合的基地；发扬“求是、创新、团结、奉献”的精神，出成果，出人才，经过5～10年的努力，建设成为一流的研究所，为深圳市和国家光电子科技和产业的发展做出贡献。