高功率激光单元技术实验室创建于1964年，主要开展先进固体激光器核心材料与器件的研究，包括稀土掺杂激光玻璃、有源与无源特种光纤、脉冲氙灯与LED光源等。有一支由中国科学院院士和10位研究员为核心组成的研发团队。该实验室是首批进入中国科学院“知识创新”工程的研究机构，也是中国目前唯一能够批量制造大尺寸高质量激光玻璃的专业研究和生产机构。 

　　1964年建所以来，玻璃部门先后研制了用于高能和高功率激光系统的掺钕硅酸盐激光玻璃、N21型掺钕磷酸盐玻璃、N31型掺钕磷酸盐玻璃、N41型掺钕磷酸盐玻璃、N51型掺钕磷酸盐玻璃。用于高平均功率激激光系统的NAP2和NAP4型掺钕磷酸盐玻璃。自主研究开发了钕玻璃的半连续熔炼、连续熔炼和包边工艺。其中1000多件各类规格的N21和N31型激光钕玻璃已经应用在我国神光系列装置，为中国的激光聚变研究事业做出了重要贡献。而基于连熔和包边技术的“大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”项目荣获2016年度上海市技术发明特等奖以及2017年国家技术发明二等奖。单元技术实验室是世界范围内除德国Schott公司，日本Hoya公司以外，第三家能够批量制造大尺寸高质量激光钕玻璃的专业机构。围绕高功率激光装置应用需求牵引，实验室也积极开展其它系列激光玻璃材料，包括旋光玻璃、掺镱激光玻璃、掺铒激光玻璃、掺铥激光玻璃等，并实现了掺铒激光玻璃产品的市场应用。  

　　进入21世纪以来，单元技术实验室积极开展特种光纤的研究，是中国最早从事特种光纤的研究机构之一，业已具备国际一流的特种光纤研发水平。实验室将稀土掺杂有源光纤、中红外氟化物光纤、光子晶体光纤等特种光纤作为重点发展方向，建成了具有预制棒制作、光纤拉制、光纤测试与表征、光纤器件研发能力的国际一流水平的特种光纤研发平台。研究成果多次在Optics Letter, Optics Express, Applied Physics Letters等本领域有重要影响力的国际期刊上发表，获得国家授权发明专利十余项。目前承担着包括国家重点研发计划在内的多项国家级科研项目。 

　　氙灯部门是国内最早开展激光光源研究的单位之一，自上世纪六十年代至今，主要从事各类激光光源的研究、设计、制备以及性能检测，并注重仪、光、电集成技术的应用开发工作。中心现拥有15项科研成果和30多项专利技术，负责编制了《脉冲氙灯》国家标准。中心与国内诸多企业单位保持紧密合作，研制开发的各种规格光源产品广泛用于激光切割、焊接、打标、照排、美容等行业，生产能力达到万支/年，目前占全国市场份额的25％。 

　　通过争取国家、上海市和中国科学院等各类经费支持，单元技术实验室建立了完备的特种玻璃的工艺研究平台、物理化学性质检测平台、特种光纤制备及性能检测平台。为进一步开展特种玻璃和特种光纤的研究提供了重要科研条件保障。