วิศวกรรมแสงเป็นสาขาวิชาวิศวกรรมที่มุ่งเน้นการออกแบบอุปกรณ์และอุปกรณ์ที่ทำงานโดยใช้แสง มันขึ้นอยู่กับวิทยาศาสตร์ของเลนส์สาขาฟิสิกส์ที่ศึกษาคุณสมบัติและพฤติกรรมของแสงที่มองเห็นและสองเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลต การฝึกฝนด้านวิศวกรรมเกี่ยวกับแสงนั้นโบราณและการใช้กระจก, รูปทรงและขัดเงาหรือภาชนะบรรจุน้ำใสสำหรับวัตถุประสงค์เช่นการขยายหรือการมุ่งเน้นแสงแดดเพื่อเริ่มการเกิดเพลิงไหม้มีอายุมากกว่า 2,000 ปี ในยุคปัจจุบันฟิลด์นี้มีความสำคัญต่อเทคโนโลยีที่หลากหลายอย่างมากรวมถึงอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาเช่นกล้องจุลทรรศน์และกล้องสองตาเลเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการสื่อสารที่ใช้กันทั่วไป
การประยุกต์ใช้งานจริงของเลนส์สามารถทำได้โดยใช้รูปแบบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าตามฟิสิกส์คลาสสิก นี่เป็นเพราะการคาดการณ์ของกลศาสตร์ควอนตัมที่ทันสมัยแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดจากกลศาสตร์คลาสสิกเฉพาะในระดับอะตอมหรือ subatomic หรือภายใต้เงื่อนไขที่ผิดปกติอย่างมากเช่นอุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ เทคโนโลยีออพติคอลที่ทันสมัยจำนวนมากขึ้นอยู่กับว่าโฟตอนแต่ละตัวมีปฏิกิริยากับอะตอมและอนุภาคอย่างไรซึ่งการคาดการณ์ของกลศาสตร์คลาสสิกจะเป็นประโยชน์ในการประมาณค่าความเป็นจริงดังนั้นวิทยาศาสตร์ของทัศนศาสตร์ควอนตัมจึงจำเป็นต้องเข้าใจ วัสดุศาสตร์ยังเป็นความรู้ที่สำคัญสำหรับวิศวกรรมแสง
การออกแบบอุปกรณ์จำนวนมากที่ใช้แสงในการดูหรือวิเคราะห์วัตถุที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมแสง เครื่องมือในการดูเช่นกล้องส่องทางไกลกล้องโทรทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์ใช้เลนส์และกระจกเพื่อขยายภาพในขณะที่เลนส์แก้ไขสำหรับแว่นตาและคอนแทคเลนส์จะหักเหแสงที่เข้ามาเพื่อชดเชยข้อบกพร่องในการมองเห็นของผู้สวมใส่ ดังนั้นการสร้างของพวกเขาต้องการความรู้ทางวิทยาศาสตร์อย่างมากว่าส่วนประกอบทางแสงเหล่านี้จะส่งผลต่อแสงที่เข้ามาอย่างไร การออกแบบเลนส์ที่ประสบความสำเร็จนั้นต้องการความเข้าใจว่าทั้งองค์ประกอบโครงสร้างและรูปร่างของเลนส์จะมีผลต่อการทำงานของอุปกรณ์ออพติคัลอย่างไรและรูปร่างและวัสดุของเลนส์จะมีผลต่อปัจจัยต่าง ๆ เช่นมวลขนาดและการกระจายน้ำหนักของอุปกรณ์อย่างไร เช่นเดียวกับความสามารถในการทำงานในสภาวะที่แตกต่างกัน
การออกแบบอุปกรณ์ที่เรียกว่าสเปกโตรมิเตอร์ไม่สามารถทำได้หากไม่มีวิศวกรรมทางแสง สเปกโตรมิเตอร์จะใช้คุณสมบัติของโฟตอนที่เข้ามาเพื่อค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีหรือลักษณะอื่น ๆ ของสสารที่แสงถูกปล่อยออกมาหรือมีปฏิสัมพันธ์กับ สเปคโตรมิเตอร์มีอยู่หลากหลายประเภทและมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมสมัยใหม่ในการใช้งานตั้งแต่การระบุองค์ประกอบของแร่ธาตุไปจนถึงการควบคุมคุณภาพในอุตสาหกรรมโลหะการศึกษาการเคลื่อนที่ของกาแลคซีอื่น ๆ
วิศวกรรมแสงมีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อเทคโนโลยีใยแก้วนำแสงซึ่งส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิลโดยใช้พัลส์ของแสงแทนกระแสไฟฟ้า เส้นใยนำแสงเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นซึ่งสามารถใช้เป็นท่อนำคลื่นวัสดุที่สามารถนำทางทิศทางของแสง พวกมันนำทางแสงขณะเดินทางโดยใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการสะท้อนกลับหมดภายในซึ่งทำให้แสงส่องผ่านแกนกลางของไฟเบอร์ การออกแบบของเส้นใยนำแสงต้องการความเข้าใจว่าแสงหักเหอย่างไรเมื่อเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่แตกต่างกันพร้อมกับคุณสมบัติการหักเหของวัสดุที่แตกต่างกัน Fiber-optics เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเทคโนโลยีการสื่อสารที่ทันสมัยเช่นโทรศัพท์อินเทอร์เน็ตความเร็วสูงและเคเบิลทีวีเนื่องจากความจุมหาศาล
การออกแบบของเลเซอร์ซึ่งผลิตลำแสงแคบของแสงที่ต่อเนื่องกันก็ขึ้นอยู่กับวิศวกรรมแสงด้วย เลเซอร์ทำงานโดยใช้วัสดุที่น่าตื่นเต้นซึ่งเรียกว่าตัวกลางได้รับพลังงานจนกระทั่งมันเริ่มปล่อยพลังงานในรูปของโฟตอน การออกแบบเลเซอร์ที่ใช้งานนั้นเกี่ยวข้องกับความรู้ทั้งคุณสมบัติควอนตัมของแสงและวัสดุต่าง ๆ ที่สามารถนำมาใช้เป็นสื่อในการสร้างโฟตอนด้วยคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับการใช้งานของเลเซอร์และอุปกรณ์แสงเช่นเลนส์และกระจก แสงนั้น เทคโนโลยีเลเซอร์ถูกใช้อย่างกว้างขวางในชีวิตสมัยใหม่ มันเป็นพื้นฐานสำหรับรูปแบบสื่อดิสก์ออปติคัลเช่นซีดีและดีวีดีเทคโนโลยีการตรวจจับ LIDAR (การตรวจจับแสงและการแปรผัน) และในงานอุตสาหกรรมหลายประเภท
