该专业的前身是南开大学光学专业，是国家“211”工程重点支持的学科，也是国务院首批硕士学位、博士学位授权专业和博士后流动站之一。其目标是培养现代光学、光电子学、光通信和光传感等领域的高科技应用型人才。该专业学生除了学习物理学基础课程以外，还要学习光学信息处理导论，信息光电子学，现代电子技术导论，光通信原理，光纤通信网络导论，现代光学实验等专业课程。
该专业近三年就业率达96％，其中74％考取研究生或出国留学，其他学生主要就业与政府机关，大型国企和独资、外资、三资企业。 。